PVD刀具涂层技术发展趋势

使基材具有高强度、耐磨性、散热性等特殊性能。从而使基材具有高强度、耐磨性、散热性等特殊性能。

1 涂层工具的主要特点

涂层刀具有以下特点：

(1)表面涂层材料具有耐磨性强、硬度高、耐高温等特点。

(2)涂层刀具具有良好的综合性能，进一步提高了涂层刀具的通用性，具有更广泛的应用范围。

（3）随着科学技术的快速发展，涂层技术也得到了发展，涂层工具的抗氧化性和耐高温性将变得更加突出，完成高速切割加工，提高切割效率。

2 PVD涂层技术的发展

PVD沉积温度通常保持在500°C，涂层厚度应保持在2 -5um之间；该方法的沉积温度不超过钢本身的回火温度，因此常用于刀具涂层PVD方法。PVD涂层主要分为三类：

(1)真空蒸发涂层。

该技术开发时间较少，涂层过程中使用的设备相对简单，涂层非常精细。目标材料在具体沉积过程中应用，绕射性相对较差，不能满足涂层超硬材料的需要，限制了该方法的应用，近年来其应用范围逐渐缩小。

(2)离子涂层。

该方法的应用需要在电场环境中完成。只有在有电场的情况下，涂层材料的离子才能附着在工件表面，不仅组织致密，而且具有良好的粘结性能。目前，涂层过程中常用的方法包括激活反应离子涂层和空心阴极离子涂层，在实际应用中也取得了良好的效果。

(3)溅射镀膜法。

该方法主要在真空室内进行，通过荷能离子不断轰击靶材表面，传递粒子运动，轰击靶材的各种粒子，然后在基体上形成沉积。

3 PVD涂层技术在刀具生产中的具体应用

从而延长刀具的使用寿命。从而延长刀具寿命。

在钻削和铣削领域，PVD涂层到与CVD与涂层刀具相比，它具有更好的适应性。造成这种情况的主要原因是在具体的应用过程中，CVD涂层铣刀不能继续使用，不是涂层磨损造成的，而是刀片在使用过程中损坏严重，导致刀具不能继续使用。在涂层过程中使用PVD溅射涂层技术可以很好地解决这个问题。某工厂生产的切削刀具牌号有:SUPERTIN. TINALOX. ALOX.ALUSPEED. TiCN.CCplusC相应的涂层材料分别为：TiN. TiAlN. TiaAlN. TiB2. TiCN.TiAIN C。

在精确控制的情况下进行大规模工业生产，每批刀具材料表和涂层厚度应控制在士1um在范围内，即使在特定的生产过程中，系统的高负荷运行，显微结构的密度也很高。此外，沿切削刀涂层的厚度分布不会改变，因此切削刀在特定应用中始终保持锋利状态，以满足使用需要。

为了满足这用于高速切割，以满足这一需要PVD该方法生产TiAlN涂层切具得到了广泛的应用和快速的推广。PVD方法在Ti N植入各种晶体Al原子较终形成无间隙、完整的晶体组合。目前，较新型号TiAlN涂层能使铝含量超过50%，使铝含量超过50%TiAlN涂层具有新的特性。通过分析，当铝含量超过50%时，会有致密层Al2O3出现在涂层的顶部，当受到影响时A12O磨损后，存在与TiAlN中的Al它将再次氧化，形成新的A12O3层，这样刀具即使在高温、高速环境下工作，TiAlN涂层还可以保护刀具。

4 PVD发挥刀具涂层性能

若使PVD要充分发挥刀具涂层的性能，必须优化具体生产过程中涉及的生产条件。

清洁基体表面，对所有表面设备都是一样的，涂层的粘结程度受基体表面状态的影响。因此，在具体的涂层过程中，必须清除基体表面的氧化物和其他物质。一般来说，基体表面的油污和锈斑的清洗可以通过喷砂或清洗来完成。如果在表面处理过程中采用喷砂法，应始终注意基体表面无油污，如有油污，吹砂不能去除表面的油污，会导致油污渗透到施工内部，影响涂层质量。

主要因素如下：

(1)从结构、刃口质量、精度等方面选择刀具本身。

(2)从工件、机床、切割参数等方面进行选择。

在刀具的具体应用过程中，应遵循型号、品牌匹配的原则，每种涂层材料都有适当的使用范围，具体应用应根据实际情况确定，使刀具的性能达到较佳。

5 结语

刀具PVD涂层可以提高刀具的切削性能，提高加工质量，降低成本。因此，今后应加强刀具PVD涂层技术的研究使其更好地服务于机械加工。