DLCコーティングとは
DLCコーティングとは、ダイヤモンドライクカーボン（Diamond-Like Carbon, DLC）と呼ばれる、ダイヤモンドとグラファイト（黒鉛）の両方の炭素－炭素結合を併せ持つ炭素系材料を主成分とした薄膜の総称です。これにより、両者の特性の中間的な性質を示す膜が形成されます。
金属表面にナノレベルのDLC膜を形成することで、従来にはない低摩耗係数を実現し、表面の耐久性や性能を大幅に向上させることが可能です。
DLCにはさまざまな種類があり、工具、精密金型、医療機器など多岐にわたる分野で広く実用化されています。特に電子部品の加工においては、銅（銅合金）やインコネル、はんだメッキ品などに対して優れた効果を発揮します。曲げ加工や切断用のダイ・パンチ、位置決めピンや搬送用ガイドなどにも使用されており、多機能性を備えています
さらに、ペットボトルなどの容器に対するガスバリア性コーティングとしても応用が進んでおり、DLCの適用範囲は年々拡大しています。
DLCコーティングの機能
非粘着性／すべり性／耐薬品性／撥水・撥油性／耐摩耗性／電気特性・帯電防止性／寸法安定性
DLCコーティング特性
| 低い摩擦係数 | 摩擦係数が低い(μ=0.1)ため、衝動性 が向上し高い潤滑特性が期待できる。 |
| 高い硬度 | 硬度がHV3000〜5,000あり、ダイヤモンドに近い硬さを持つ。 |
| 薄い膜 | 膜厚１μ(数十ナノの超薄膜も可能)厚膜対応可能 |
| 剥離処理 | プラズマエッチング処理で、膜の除去が可能。再生が容易である。 |
DLCコーティングの使用用途
主に金属の耐摩耗性向上を目的に処理されます。
摩擦熱の減少、焼き付き防止に耐久性の向上が期待できます。
DLCコーティングの成膜方法は、大きく分けて3種類あります。
・PVD法
・CVD法
・プラズマイオン注入法
DLCコーティングは、成膜方法によって特徴が変わります。
DLCコーティング加工の適用例
自動車分野
エンジン部品（バルブリフタ、カムシャフト、給・排気バルブ、ピストンリング、トランスミッションギア、ピストンピン、シムなど） ハイブリッドモーター部品 駆動系部品（クラッチ、カップリング） 燃料系品（プランジャー、輸送パイプ） サスペンション関連部品 内装部品、外装部品
工作機械分野
切削工具（ドリル、エンドミル等） 裁断刃、丸のこ ハサミ バイト リーマー
機械部品分野
摺動部品（ローラーシャフト、クランク、ジョイント、スライダー、軸受け） 動力伝達部品（ギア、プーリー） ロボット部品（関節、アーム、センサー保護カバー） 操作用部品（ボタン、スイッチ、タッチパネル） ケース、筐体、防傷・防汚シールド ハードディスク
金型分野
プラスチック成形用金型、ガラスレンズ成形用金型、ゴム成形用金型、アルミ・アルミ合金・Mg合金用プレス金型、ダイキャスト金型、冷間鍛造金型、容器加工用金型
DLCコーティングに関するQ＆A
DLCコーティングとはどのような処理ですか？
DLC（Diamond Like Carbon：ダイヤモンドライクカーボン）は、炭素を主成分とした薄膜で、ダイヤモンドに近い硬度と低摩擦性を持つ高機能コーティングです。PVDやCVDの技術を用いて成膜され、耐摩耗性・摺動性・耐食性・意匠性に優れています。
DLCコーティングの特長は何ですか？
DLCには以下の特長があります。
・非常に低い摩擦係数（0.05前後）
・高硬度（HV2000〜5000）
・耐摩耗性が極めて高い
・耐食性・耐薬品性に優れる
・黒色〜ガンメタ調の高意匠性
・薄膜で寸法変化が少ない（1〜3μm）
・摺動部品の寿命を大幅に延ばす
“摩擦 × 摩耗 × 耐久 × デザイン”を同時に解決できるのがDLCの強みです。
どんな用途で採用されていますか？
DLCは幅広い分野で採用されています。
■ 自動車部品
・エンジン内部部品（カム、ピストンピン）
・燃料噴射系部品
・摺動部品（シャフト、ギア）
・外装パーツ（意匠性）
■ 金型・工具
・樹脂成形金型（離型性＋耐摩耗）
・パンチ・ダイ
・切削工具
■ 医療・精密機器
・摺動部品（低摩擦）
・耐薬品部品
・高意匠パーツ
■ 電子・半導体分野
・摺動治具
・耐摩耗部品
■ 装飾用途
・時計・アクセサリー
・家電外装
“摩耗・摩擦・意匠”の課題を同時に解決できるのがDLCの魅力です。
DLCはどんな色になりますか？
基本的には黒色〜ガンメタリック調の金属光沢です。
落ち着いた高級感があり、装飾用途でも人気があります。
膜厚はどのくらいですか？
一般的には1〜3μm程度の薄膜です。
寸法精度が求められる精密部品でも使用できるのが大きなメリットです。
どんな素材にDLCコーティングできますか？
主に以下の素材に施工できます。
・鉄・鋼材
・ステンレス
・超硬
・チタン
・アルミ（一部条件あり）
摺動部品や精密部品との相性が非常に良いです。
耐摩耗性はどのくらいありますか？
DLCは非常に高い硬度と低摩擦性により、摩耗に対して圧倒的な耐久性を持ちます。
摺動部品や金型では寿命が数倍に伸びるケースもあります。
PVDやCVDとの違いは何ですか？
簡単にまとめると以下の通りです。
■ DLC
・低摩擦
・高硬度
・薄膜
・黒色の高意匠性
・摺動部品に最適
■ PVD
・多彩な色
・薄膜
・意匠性・耐摩耗性
■ CVD
・厚膜
・高温環境に最強
・工具・金型向け
“摩擦低減 → DLC”
“意匠性 → PVD”
“高温・高摩耗 → CVD”
という使い分けが一般的です。
どのDLCを選べばいいか迷った場合は？
DLCにも種類があり、用途に応じて選定します。
・低摩擦 → a-C:H
・高硬度 → ta-C（テトラヘドラルDLC）
・耐摩耗＋耐食 → Cr-DLC
・金型向け → 多層DLC
・意匠性 → カラーDLC
使用環境をお知らせいただければ、最適な仕様をご提案できます。