レーザー溶融

合理的なコーティングで自動車の可動部品の摩擦を減らし、さらなる効率改善の道を開く

CO2排出量の削減は自動車産業の大きな課題です。2015年までにEUで販売される新車は1km当たり130gまでしかCO2の排出を認められなくなります。2020年には、保有車両の平均排出量が1km当たり95gまで引き下げられます。この流れの中では、内部摩擦力が重要な役目を果たします。

パワートレインでは、出力の20%までが摩擦のために失われます。つまり、車にかかる燃料費の5分の1は不必要な熱損失に消えているのです。

この問題を改善するため、自動車業界は懸命に低摩擦のパワートレインの開発に取り組んでいます。コーティングは可動部品における動力損失と戦う武器になります。自動車メーカーはプランゼーのクロムターゲットを用いて、たとえばピストンリングなどに低摩擦で耐摩耗性の高い窒化クロム(CrN)層を塗布しています。そして、タングステンカーバイドのコーティング材料を用いて、ノズルニードルの摩擦係数を低下させるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)層を形成します。

プランゼーは開発パートナーとして、自動車部品サプライヤーと協力して新しい改良されたコーティング材料(=スパッタリングターゲット)を開発しています。プランゼーが供給するプロトタイプはお客様のコーティング工場で徹底的に検査されています。コーティングしたプロトタイプを試験装置にかけることで、よりニーズに的確に応えられるターゲットを開発することができます。同時に、プランゼーは連続生産で求められる品質と数量を保証できる製造手順の開発と適合化の作業も行っています。

コーティングによる摩擦の低下とともに、高温下での耐摩耗性もしだいに重要な要素になってきています。たとえば、ディーゼル噴射システムを考えてみましょう。燃料/空気の混合気体の燃焼性が改善されると、燃料消費量が低下します。つまり、効率改善のひとつの手段は燃焼温度を上昇させることです。これはコーティングにも影響します。より高い耐熱性が求められるのです。プランゼーは現在、大口のお客様と協力して、このアプリケーションに使用するモリブデン-窒化銅やモリブデン銅のコーティングを開発しています。

さらに詳しくはプランゼーの薄膜材料のページもご覧ください。