国外齿轮镀膜企业调研.docx
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国外齿轮镀膜企业调研.docx
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国外齿轮镀膜企业调研
国外齿轮镀膜企业调研
那智不二越株式会社(日本)是从原材料产品到机床的全方位综合制造型企业。
在切削刀具、机床领域的机械加工、无人自动化机器人、轴承,液压件以及其他功能零部件、原材料,热处理、涂层等材料四大方面均有涉及。
其镀膜零件主要镀层为TiN、Ti-C-N和CrN。
图1NaChi生产的镀膜刀具、轴承
NaChi除制造、生产镀膜零部件外,还生产离子镀膜设备。
图2NaChi生产的离子镀膜设备
日本齿轮工业株式会社,是日本著名的齿轮制造商之一,主要产品有千斤顶,动力推杆,齿轮以及齿轮驱动器等。
日本齿轮工业株式会社的产品广泛应用于通信、轮船、高铁、航空及桥梁等行业。
图3日本齿轮工业生产的齿轮产品
KHK小原齿轮是日本老牌齿轮制造商,并且也是全球最受推崇的齿轮生产商之一,齿轮产品型号繁多,能用于各种机械领域。
此外KHK还推出了一套齿轮标准,称为日本KHK标准,是齿轮生产标准之一,在国际上具有一定影响力。
图4KHK小原齿轮的齿轮产品
美国Gleason公司专门生产各类齿轮零部件,为客户提供各种解决方案,应用领域包含汽车、飞机、卡车和拖拉机,大到能供千万家庭用电的巨型风力发电机,小到这些家庭用的除草机等各类大小电动工具。
Gleasonis TheTotalGearSolutionsProvider ofthemachines,tooling,processes,servicesandtechnologiesneededtoproducebevelandcylindricalgearsfoundvirtuallyeverywhere--fromautomobilesandairplanestotrucksandtractors;fromgiantwindturbinesthatcanpowerathousandhomes,tothelawnmowersandpowertoolsfoundatthesehomes。
图5Gleason公司的齿轮产品
美国齿轮(USGear),隶属于AxleTechInternational,是一个通用动力公司,具有先进制造技术和精确的热处理工艺,能够生产出高质量的配件,适用于各种极端条件。
美国齿轮专业制造各种齿轮和变速器,应用于军事、商业、特种机械、赛车、轻型卡车和各种性能市场。
USGear,adivisionofAxleTechInternational,aGeneralDynamicsCompany,combinesengineeringexpertise,advancedmanufacturingtechnologyandpreciseheattreatprocessestoproducethehighestqualitypartsforthemostextremeapplications.USGearspecializesinthemanufacturingofgearsandshaftsfordifferentialsandtransmissionsinthemilitary,commercial,specialty,motorsports,lighttruckandperformancemarkets.
图6USGear公司齿轮产品
美国陆军装甲车M1117型和海军ASVM1200型都采用了USGear的产品,效果良好。
HorsburghandScottCo.主要制造和生产齿轮箱、减速器、变速箱等,并为客户提供拆解分析、工程升级、修理和增值服务,扩展设备的使用寿命。
Horsbrgh&Scottunderstandsthatgearboxesneedtobodependableandefficient24hoursperday.Weprovideteardownanalyses,engineeringupgrades,repairs,andoffercustomersincreasedservicefactorsthatcanexpandequipmentlifecycle.Fromnewlydesignedandbuiltgearboxerstoworldwidefieldservice,Horsburgh&Scottisthebestsourceforallyourgearingneeds.
HorsburghandScott公司是美国的老牌齿轮制造商,其历史可追溯到18世纪。
Horsburgh&Scott与CincinnatiGear,EarleGearandMachineCompany,NewarkGearCuttingMachineCompany,R.D.NuttallCompany等9家齿轮制造商是最早的美国齿轮制造商协会(AGMA)成员,目前美国的齿轮都遵循AGMA标准(美标)进行生产和加工。
图7Horsburgh&ScottCo.的产品
SunCoatingCo.是一家专门负责制备涂层材料的企业,专业应用先进的涂料技术提高和改善零件的性能,使其具有低粘度、耐磨、耐腐、干润滑、降噪、抗高温等多种性能的涂层材料。
SunCoating公司产品广泛应用于汽车、模具、早知、塑料和物料运输、包装、热成型、食品加工、焊接、航空航天和军事等领域。
SunCoatingCompanyisdedicatedtoprovidingtheleadingFluoropolymerCoatingstotoday'sindustries.SpecializinginapplyingtechnologicallyadvancedcoatingstoenhanceandimprovethepropertiesforRelease,Non-Stick,LowFriction,AbrasionandWearResistance,CorrosionResistance,DryFilmLubrication,Galling,NoiseReduction,HighTemperatureandFDACompliance. Since1963,SunCoatinghasprovidedcoatingstoindustriessuchasAutomotive,Molding,Tooling,Paper,PlasticandMaterialHandling,Packaging,Foam,Thermoforming,VacuumForming,RotationalMolds,FoodandCandyProcessing,Paint,GlueandAdhesives,Welding,Aerospace,MilitaryandMaintenance.
图8SunCoatingCo.加工的镀膜齿轮
SunCoatingCo.主要采用的离子镀膜材料有WS2、TiN、TiAlN、Ti-C-N等。
AEROGEAR公司的初衷是成为一个为全球航空航天业的齿轮和变速箱总成设计和工程制造,负责为该领域提供完善的解决方案和重点专业知识的公司。
AEROGEAR的目标是利用扎实的专业知识为顾客提供卓越的产品开发和技术支持,不管是变速箱组件还是单一齿轮。
AEROGEAR公司拥有热处理渗碳、表面硬化、超精加工、非破坏性试验等多项能力,使其能够提供独特的齿轮加工能力,显著缩短交货时间,具有更高的效率和更优质的服务。
Ourgoalistoutilizeknowledgebasedexpertisetopracticalbenefit,soasmastersofourtradeweareabletooffersuperiorproductdevelopmentandsupportservice,whetherforgearboxassembliesorindividualgears.TheoverallmajorityofourLeanFlowprocessingisconductedwithinourmodernclimatecontrolled69,000sq.ft.facility,includinguniquegearprocessingcapabilitiessuchascarburizedandhardenedheattreatment,superfinishing,balancing,andnon-destructivetesting,whichenablesustooffersignificantlyshorterleadtimes,excellentqualitycontrol,withgreaterefficienciesandimprovedcustomerservice.
图9AEROGEAR的镀膜齿轮产品
PraxairSurface公司是全球领先的供应商,在材料表面强化,以及热喷涂、复合电镀、高性能涂料刷镀中具有大量创新技术,可以生产出具有耐磨、耐腐蚀和抗高温性能,满足多种环境条件下对关键金属部件的防护的金属和陶瓷材料。
PraxairSurfaceTechnologiesisaleadingglobalsupplierofsurface-enhancingprocessesandmaterialsaswellasaninnovatorinthermalspray,compositeelectroplating,diffusion,andhigh-performanceslurrycoatingsprocesses.Weproduceandapplymetallicandceramiccoatingsthatprotectcriticalmetalcomponentsfromavarietyofenvironmentalconditions,includingwear,corrosion,andhightemperatures.
PraxairSurface公司在镀膜方面主要应用于直升机齿轮、航空发动机叶片和发动机方面。
MicroSurfaceCo.是一家从上世纪80年代创立的国际涂料公司。
MicroSurfaceCo.转让技术,与美国航空航天局(NASA)合作,并结合许多大学共同完成研究计划,用以解决工业问题。
MicroSurfaceCorporationisaninternationalengineeredcoatingsfirmthatbeganintheearly1980's. MicroSurfacehassuccessfullytransferredtechnologyfromNASAtothecommercialmarketandhasutilizedotheraerospacedevelopmentsanduniversityresearchprogramstosolveindustrialproblems.
图10MicroSurfaceCo.的镀膜轴承
MicroSurfaceCo.在WS2干润滑膜方面的研究较多,并且在英国、德国、加拿大、韩国和新加坡获得了WS2涂层技术的执照。
Oerlikon公司主要负责零部件、工具以及精密部件的涂层制备,是耐磨保护涂层领域的开拓者和市场领导者。
其注册的BALINIT涂层具有非常优异的性能:
高硬度、较低的摩擦系数、良好的耐磨性和耐腐蚀性。
表1为Oerlikon公司给出的部分BALINIT涂层性能。
表1Balinit涂层性能
涂层名称
涂层材料
显微硬度
(HV0.05)
对钢铁的摩擦系数
最高工作温度
涂层颜色
BALINIT®A
TiN
2300
0.4
600
金黄色
BALINIT®ALCRONA
RPO
AlCrN-based
3200
0.35
1100
明亮的灰色
BALINIT®ALDURA
AlCrN-based
3300
0.35~0.40
>1100
兰灰色
BALINIT®ALNOVA
AlCrN-based
3200
0.3
1100
明亮的灰色
BALINIT®B
TiCN
3000
0.4
400
兰灰色
BALINIT®CSTAR
CrN+a-C:
H:
W
1000/1500
0.1~0.2
300
无烟煤色
BALINIT®C
WC/C(a-C:
H:
W)
1500/1000
0/1~0/2
300
无烟煤色
BALINIT®CNI
CrN
1750
0.5
700
银灰色
BALINIT®CROVEGA
CrN
1750
0.5
700
银灰色
BALINIT®D
CrN
1750
0.5
700
银灰色
BALINIT®DIAMONDCLASSIC
Crystalline
Diamond
10000
--
600
灰色
BALINIT®DIAMONDPLUS
Nanocrystallinediamond
10000
--
600
灰色
BALINIT®DLCSTAR
CrN+a-C:
H
>2000
0.1~0.2
350
黑色
BALINIT®FUTURADLC
a-C:
H
>2000
0.1~0.2
350
黑色
BALINIT®FUTURANANO
TiAlN
3300
0.30~0.35
900
紫灰色
BALINIT®FUTURATOP
TiAlN
330
0.25
900
紫灰色
BALINIT®HARDLUBE
TiAlN+WC/C(a-C:
H:
W)
3000
0.15~0.20
800
深灰色
BALINIT®LUMENA
TiAlN
3400
0.30~0.35
900
紫灰色
BALINIT®MICRAN
TiAlN
3300
0.30~0.35
900
紫灰色
BALINIT®PERTURA
TiAlN-based
3200
0/25
1000
紫灰色
BALINIT®TRITON
a-C:
H
2500
0.10~0.20
350
黑色
BALINIT®X.CEED
AlTiN
3300
0.4
900
兰灰色
BALINIT®X.CELL
TiCrN
2100
0.5
700
深灰色
DynamiccoatingsInc.主要侧重于干膜润滑方面侧涂层,也做腐蚀、摩擦、耐磨、绝缘性能的涂层。
除陶瓷涂层外,还侧重有机涂层材料,涉及面较广。
产品应用领域有航天、汽车、军事/国防,在汽车领域应用最广泛,宝马、戴姆勒-奔驰,克莱斯勒、福特、通用、日产、丰田、大众和沃尔沃都使用了该公司产品。
SlonegearInternational主要生产制造业相关机械零部件及工具/装夹装置和齿轮测量产品。
该公司的齿轮和齿条镀膜采用的是TiN膜,其性能见表2。
表2SloneGearInternationalTiN膜性能
涂层颜色
金黄色
涂层硬度(HV)
2300~2500
摩擦系数(COF)
0.4
涂层温度(F)
700
涂层厚度(u)
行业标准
2.2u~3.2u
最大范围
1u~8u
公差
2.5u+/-20%
AncIonCoatingInc.主要提供零部件及工具的真空表面镀膜服务,用于延长零部件及工具使用寿命,降低生产成本。
该公司更偏重于对工具、模具、刀具等进行镀膜处理,其使用的涂层材料见表3.
表3AncIonCoatingInc.涂层材料
TiN
通用PVD涂层,具有较高的硬度和一定的抗氧化温度
Ti-N-C
耐磨性比TiN好,由于C的加入使得硬度提高,有更好的表面润滑性
TiAlN
在高温环境下能形成Al2O3,具有良好的高温性能
AlTiN
具有比TiAlN涂层更高的表面硬度
AlCrN
耐高温性能比AlTiN涂层更好,结合力与厚度都由于AlTiN涂层
CrN
硬度较高,耐高温性比TiN好
ZrN
性质与TiN相近,但硬度更高
Ionbond公司提供最高性能的PVD、CVD和PACVD磨损保护、低摩擦和装饰性涂层以及涂层设备。
Ionbond是世界上大型涂层企业之一,在欧洲、北美和亚洲17个国家拥有总计38个涂层服务中心。
公司拥有超过40年的涂层经验,并在这一领域提供最广泛的涂层技术。
Ionbond的专业技能在业界是处于领先水平——行业领先的CVD涂层服务及设备,以及基于PVD和PACVD技术基础上的广泛的涂层业务组合。
Ionbond运营总部设在瑞士Olten。
IonbondprovideshighestperformancePVD,CVDandPACVDwearprotection,lowfrictionanddecorativecoatingsaswellascoatingequipment.With38servicecentersin17countriesinEurope,NorthAmericaandAsiaIonbondhasoneofthelargestnetworksintheworld.Thecompanyhasbeeninvolvedinthismarketforover40yearsandoffersthebroadestsetofcoatingtechnologiesintheindustry.Ourexpertisegoesfarbeyondourindustry-leadingCVDcoatingservicesandequipmentwithextensivecoatingportfoliosbasedonPVDandPACVDtechnologiesaswell.IonbondisoperationallyheadquarteredinOlten,Switzerland.
Ionbond公司的PVD工艺主要用于制备工具和部件的涂层,涂层由氮化物、碳化物,Ti、Cr、Zr的碳氮化物和合金如AlCr,、AlTi、TiSi等构成。
应用范围包括切削和成型工具、机械部件、医疗器械和一些耐磨或装饰性的涂层产品。
TheIonbondPVDprocessisusedforthedepositionofcoatingsmadeofnitrides,carbidesandcarbonitridesofTi,Cr,ZrandalloyslikeAlCr,AlTi,TiSionalargerangeoftoolsandcomponents.Applicationsincludecuttingandformingtools,mechanicalcomponents,medicaldevicesandproductsthatbenefitfromthehardanddecorativefeaturesofthecoatings.
常规PVD涂层的制备工艺温度介于250℃至450℃之间,而Ionbond公司的PVD技术可以在低于70℃或高于600℃时沉积,取决于基材和应用需求。
ThetypicalprocesstemperatureforPVDcoatingsisbetween250°Cand450°C.Insomecases,IonbondPVDcoatingscanbedepositedattemperaturesbelow70°Corupto600°C,dependingonsubstratematerialsandexpectedbehaviorintheapplication.
Ionbond公司可以制备单层、多层和梯度层次沉积涂层。
最新一代的薄膜是纳米结构和超晶格变化的多层涂层,拥有更加优异的性能。
涂层结构可以依据硬度、附着、摩擦等要求进行调整,以生产出期望的性能,最终将按照实际要求的性能指标选择合适的涂层材料和工艺。
涂层厚度范围通常为2到5微米,在特殊性能要求下可以做到几百纳米至15微米厚的涂层。
基体材料可以是钢材、有色金属、碳化钨和预电镀的塑胶。
Thecoatingscanbedepositedasmono-,multi-andgradedlayers.Thelatestgenerationfilmsarenano-structuredandsuperlatticevariationsofmulti-layeredcoatings,whichprovideenhancedproperties.Thecoatingstructurecanbetunedtoproducingthedesiredpropertiesintermsofhardness,adhesion,frictionetc.Thefinalcoatingchoiceisdeterminedbythedemandsoftheapplication.Thecoatingthicknessrangesfrom2to5µm,butcanbeasthinasafewhundrednanometersorasthickas15ormoreµm.Substratematerialsincludesteels,non-ferrousmetals,tungstencarbidesaswellaspre-platedplastics.
TeerCoatingsLtd.是一家专注PVD涂层的英国公司,产品包括零部件镀膜服务、镀膜设备、磁控管、各种测试设备和测试服务。
TeerCoatingsLtd.拥有自主开发的PLASMAGTM系列磁控管,在磁控程序开发和改进方面有较深入研究,并且在封闭非平衡磁控溅射技术方面拥有专利。
图11TeerCoatingsLt
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