涂层刀具处理工艺的应用

钧良

随着现在刀具切削速度越来越高，客户对涂层质量，性能要求也越来越高，不仅要求涂层具有超硬度，耐磨性，同时也对刀具表面光洁度，被加工产品的表面光洁度要求也越来越高。
　　因此，涂层的后处理工艺开始受到人们的广泛关注。该技术主要是针对不同刀具涂层后，再通过专用设备对涂层刀具表面进行研磨抛光处理，通过这种处理的涂层刀具寿命可在普通涂层刀具寿命的基础上再提高20%~100%左右。

( W; U8 t7 O! h6 a- c' i　　通过这种后处理，完全可以解决电弧蒸发工艺过程中产生的微颗粒现象。众所周知，电弧蒸发工艺可以产生超强的能量，是任何其他工艺所不可比拟的，通过电弧蒸发工艺产生的能量辐射面极强，可以使靶材高度离化，形成高精密的等离子区，从而形成超强结合力、高度致密的膜层。但同时也会在涂层表面产生及其微小颗粒，尽管这种微小颗粒只有在高倍显微镜下才可以观测到，如果与刀具本身磨制的表面粗糙度相比完全可以忽略不计，且对普通正常机加工没有任何影响。但随着科技的不断进步，各种新材料，难加工材料不断被应用到各种高精尖的领域，用户对刀具质量，耐用度及性能要求也越来越高，因此对涂层产品的表面质量要求越来越高。
　　针对这种情况，我们PVT公司开发出的涂层后处理工艺彻底解决了电弧蒸发工艺中的颗粒问题。特别是我们PVT公司的高铝钛膜层后处理：AlTiNPT（铝钛比例为70/30）,该膜层本身具有超硬、耐磨、耐高温的特性，同时经过涂层后处理后，膜层表面高度细腻光滑，使刀具在切削过程中大大减少切削阻力，增强排屑功能，从而改善切削过程中的冷却效果，极大的延长了刀具的使用效果和寿命。目前，我们的后处理工艺主要应用在汽轮机行业的轮槽铣刀，高速干切削的立铣刀，硬质合金可转位刀片等要求高质量的刀具上面。随着客户的不断认可，我们也逐渐将这种工艺扩展应用到其他要求高质量的丝锥，铰刀及各类模具涂层后处理上面。
　　超厚涂层在航空领域的应用
3 Y1 j% x" X  N& R1 u1 R+ ?　　PVD工艺所形成的膜层一般厚度都很薄，应用在普通工模具上的膜层厚度一般为1μm~5μm左右，最多也不超过10μm左右。但根据客户的要求，PVT公司经过三年的研发试验，终于成功开发出了10μm~50μm左右的膜层。这种膜层目前被应用到飞机发动机的叶片涂层上面，该膜层具有超硬耐磨、抗氧化、耐摩擦和防腐蚀等特性。主要是军用直升机上的发动机叶片，由于经常在沙漠上飞行，发动机的叶片要具有耐磨蚀，耐风沙冲击的功能，经过超厚涂层的发动机叶片，寿命可提供3倍左右，不仅大大降低了制造发动机叶片的成本，同时也使飞机的维护时间延长了两倍，这种维护成本，时间的节约远远高于叶片制造的成本，因此，该膜层具有极高的性价比。PVT公司研制的这种超厚涂层，采用的涂层温度为低温涂层，温度为300℃～500℃之间，不会影响被涂工件基体的性能，因此该技术也正不断被应用到一些需要高性能的耐磨零部件涂层上面。
1 b0 S. R! u0 D6 W　　PVT公司今年推出了最新一代机型PVTM4.2/ARC真空超硬镀膜系统，主要工艺为PVD低温物理气相沉积（涂层温度为180℃～500℃之间），采用世界领先的动态磁控阴极电弧蒸发技术，使用大面积矩形电弧蒸发源,以及全自动的工艺控制。该系统具有生产能力高，兼容性、灵活性强等特点。该系统同时可提供TiN、TiCrN、AlTiN、AlCrN、AlTiCrN、CrN、CrC、ZrN等几十种复合纳米涂层。主要为各种刀具，模具及零部件等提供涂层加工处理。经过处理的工件寿命一般可提高3~5倍左右。
文章关键词：