关于数控刀具PVD真空镀膜涂层技术

关于数控刀具PVD真空镀膜涂层技术

        PVD技术出现于，制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。真空镀膜最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国制造业的高度重视，人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。与CVD工艺相比，PVD真空镀膜工艺处理温度低，在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响；薄膜内部应力状态为压应力，更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层；PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。当前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、车刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。

PVD真空镀膜技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度，涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta－C等多元复合涂层。

2.真空PVD镀膜技术在压铸模具中的运用

       真空PVD镀膜涂层表面摩擦系数小，经过表面抛光的金属材料的表面对钢摩擦系数一般在0.9左右，真空PVD镀膜涂层对钢材的摩擦系数在0.01～0.6之间，常用于压铸模具的真空PVD镀膜涂层材料（AlCrN，AlTiN）摩擦系数一般在0.4-0.6，低的摩擦系数使经过真空PVD镀膜处理的模具在加工过程中与被加工零件的表面摩擦降低，零件表面品质优于没有涂层的模具所生产的零件。压铸模具的生产条件最严苛，在宁波真空镀膜高温600-800℃的金属溶液，通过高压力注射，并且模具表面不停的热胀冷缩，导致压铸模具的使用寿命很短，在生产时不停的需要修模、维护。导致压铸模具失效的主要是龟裂，冲蚀，黏料和变形等失效方式。

       由于模具型腔在高温下工作，宁波真空镀膜压铸模具性能的改善的需要具有以下特性在模具使用寿命内，必须保持在高温和低温交替条件下的型腔面精度和变形量。因此压铸模具的材料除了应具备有塑料模具的特点外，还应该具有优秀的抗高温性能、硬度、抗氧化性、回火稳定性和抗冲击韧性，具有良好的导热性和抗疲劳性，传统压铸模具采用淬火，回火，抛光的处理工艺，对材料本身的硬度提高有限，同时温度由于工作温度接近或者超过回火温度，易造成模具的二次回火造成模具硬度降低和，模具变形。

       真空PVD镀膜涂层可以解决部分压铸模具碰到的问题，宁波真空镀膜通过在模具表面沉积一层涂层，这一类的涂层的显著特点是具有较高的厚度和耐高温性能，真空PVD镀膜涂层的加入可以有效的改善抗高温性能，表面硬度和抗氧化性，真空镀膜同时表面涂敷的真空PVD镀膜涂层可以抵抗冲击金属液体的冲击。常见的压铸模具涂层有TiAlN，AlCrN和AlTiCrN等。常见的思路是利用一层较硬的真空PVD镀膜涂层来抵抗金属液体带来的高温以及对模具的冲刷等。

       宁波真空镀膜以上几种涂层都具有较好的耐高温性能和低于0.5的对钢摩擦系数，可以有效的解决黏料和骤冷骤热造成的变形。同时几种涂层的硬度均高于HV3000，而且在高温下可以有效的保持硬度，宁波真空镀膜可以抵御高温金属液体对模具造成的应力变形。