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。
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