物理气相沉积涂层技术(PVD)在模具制造上的应用

物理气相沉积涂层技术（PVD）现在已被广泛应用于欧、美等地的制造业，但在中国华南地区则仍处于刚起步的发展阶段。最近，科汇钛力有限公司引进了该技术，成为香港第一家为厂家提供最新功能性PVD设备及涂层加工技术服务的公司。该公司是著名的瑞士PVD涂层设备供应商Platit在香港的代表。Platit公司成立于１９４８年，总部位于瑞士，最初从事钟表的涂层加工处理，现在主要集中于提供功能性工具的涂层设备以及涂层加工服务。科汇钛力总经理郭光宇先生表示，PVD技术主要适用于刀具（如铣刀、车刀、刀片和钻头等）、模具（如冲压、拉伸、…     

物理气相沉积（PVD）TiN，TiCN和TiAlN涂层硬质合金刀具的车削性能

在WC-6wt％Co硬质合金刀片上沉积离子镀PVDTiN、TiCN涂层和高离子化溅射PVD TiAlN涂层。描述了涂层和基体的显微特征和力学性能。在以高低切削速度车测铬镍铁合金Inconel 718、中碳钢SAE 1045和球磨铸铁中对涂层刀具进行了测试。TiAIN涂层刀具显示出最好的金属切削性能，其次是TiCN和TiN涂层刀具。TiAIN涂层刀具优良性能在较高速度下更加突出．它与冷层较高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力有关。这些特点是在TiAIN车削使用时刀尖通常遇到的温度下具有较高的红硬性和抗氧化性的结果。     

切削刀具PVD涂层技术的发展及应用

PVD涂层是利用蒸发、辉光放电等物理过程 ,在基材表面沉积出所需要的涂层的技术 ,通常采用的 PVD技术有蒸发镀膜、离子镀膜和溅射镀膜三大类 ,其中离子镀和溅射镀适合于对切削刀具进行超硬材料涂层。本文着重介绍了溅射镀技术及采用该技术生产的几种重要的涂层 ,结合实例介绍了它们的使用性能 ,并对 PVD涂层切削刀具技术的研究进展 ,工业化生产及应用现状进行了综述。     

PVD——一种成熟的硬涂层工艺

ＰＶＤ（物理气相沉积）超硬工艺是一种金属或金属化合物蒸汽在真空下冷凝到零件上的工艺,这样零件上就沉积一层薄薄的硬表面涂层,这种涂层表面的硬度一般是传统的大气或真空炉工艺热处理生成的表面硬度的２倍或３倍．ＰＶＤ工艺可进行多次沉积,取每种涂层各自的优点,以达到最佳效果．因而,ＰＶＤ工艺在粘附和耐冲击方面具有明显的优势．用ＰＶＤ法生产的涂层非常薄且连续性好,一般小于５μm．这对精密工具加工来说十分重要． 通常选用的硬涂层主要为氰化钛（ＴｉＮ）、氯化铬（ＣｒＮ）和碳氰化钛（ＴｉＣＮ）,其各有优点：ＴｉＮ有…     

新型PVD刀具涂层——AlCrN

TiAlN和AlTiN是将Al元素沉积到TiN中而形成的PVD刀具涂层。迄今为止，通过增加TiAlN、AlTiN涂层中的铝含量，从而增强刀具涂层的耐高温性能和硬度，一直是刀具制造商和涂层公司关注的重大技术课题。自1995年以来，人们一直在持续不断地研究和改进相关的气相沉积工艺。到2000年，TiAlN和AlTiN涂层中铝元素与钛元素的成分比例已从原来的1：2提高到3：2，即铝含量已从33％增加到60％。     

超硬纳微米 PVD 涂层技术在刀具领域的应用及研究进展

介绍了物理气相沉积(PVD)技术的原理、特点和真空蒸镀、溅射镀和离子镀之间的优缺点,从二元涂层、多元涂层、多层涂层和纳米多层复合涂层等4种类别上介绍了PVD涂层技术在切削刀具上的广泛应用。在查阅和整理大量文献资料的基础上,也结合笔者多年从事PVD技术的研究与应用心得,从提高切削刀具的寿命这一重要角度出发,阐述了国内外超硬纳微米PVD涂层技术在切削刀具应用领域的研究进展,并对多元涂层、多层涂层及涂层的纳米化也进行了较为详细地论述。切削刀具表面采用物理气相沉积涂层技术能使刀具获得优异的综合性能,从而显著提高切削刀具的使用寿命,降低生产成本,大幅提高机械加工效率。最后展望了物理气相沉积涂层技术未来将在超硬切削(包括模具钢、淬硬钢等硬度超过HRC55以上的铣削加工)、难加工材料切削(包括高温合金、钛合金、不锈钢等)、石墨和碳纤维等复合材料加工和有色金属的高速切削加工(包括铝合金、铜合金、镍等)的广泛应用。     

CVD与PVD硬涂层研究的进展

论述了用CVD和PVD方法制备硬涂层的若干进展，包括MT-CVD，PACVD，HVS及IBAD等，并介绍了超硬涂层发展的简况。     

新一代PVD刀具涂层

PVD涂层全球供应商Balzers公司最近开发出世界首创的新一代PVD涂层——G6涂层。这种商标名为BALINTT的AlCrN基刀具涂层非常薄，但硬度极高，可显著减小刀具的磨损和摩擦，具有优异的加工性能。BALINIT涂层适用于硬质合金和高速钢刀具的涂覆和重涂。     

热化学和等离子辅助预处理与硬质PVD涂层技术的结合

热化学预处理和物理气相沉积已经成为现代先进制造技术的一部分。热化学预处理本身就是由于汽车工业的大规模发展而产生的。经过几十年发展的物理气相沉积仍被限制在“高新技术”，仅应用在半导体工业和光学涂层。由于真空技术的快速发展和对等离子辅助过程的认识日益成熟，物理气相沉积技术，     

现代刀具涂层制备技术的研究现状

刀具涂层是一种机床工具行业的重要材料,其性能直接影响数控机床的机械加工精度.概述了刀具涂层材料的特点、要求及涂层制备技术的发展,分析了化学气相沉积法、物理气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法及溶胶-凝胶法等几种涂层制备方法的优缺点.结合国内外刀具涂层的研究现状及发展趋势,指出在大力发展化学气相沉积涂层和物理气相沉积涂层技术的同时,开发两者相结合的新型工艺,推动国内刀具涂层技术的快速发展.     

电弧/溅射复合沉积技术的发展及其在刀具涂层中的应用

通过电弧/溅射复合技术沉积刀具涂层,不仅可以规避单一沉积技术的固有缺陷,拓宽材料的选择范围,且其纳米多层结构能够有效结合不同组元的特性,协同提升涂层性能,有望为难加工材料的切削提供高性能涂层解决方案.首先对电弧/溅射复合技术的发展历史进行了回顾,概述了早期"Arc Bond Sputtering"技术凭借多功能阴极弧源实现同一靶材在电弧与溅射两种沉积模式的自动切换,有效结合不同沉积技术的优势.在此基础上,重点综述了近年国内外研究机构及企业应用端关于复合沉积技术在刀具涂层领域的研究进展,包括利用电弧/溅射复合沉积制备高硬度纳米复合结构涂层;通过磁控溅射拓宽靶材成分的选择范围,电弧层与溅射层交替沉积制备具有摩擦自适应性的纳米多层刀具涂层;设计从底层电弧支持层向顶层非晶功能层过渡的涂层结构,采用高功率脉冲磁控溅射沉积非晶层(例如SiBCN与TiB2),打断电弧层柱状晶的连续生长,涂层表现出致密的结构与优异的高温性能.此外,还总结了笔者对电弧/溅射复合沉积AlTiN以及AlTiN/AlCrN涂层的性能研究.最后,对国内复合沉积刀具涂层的应用前景以及尚待解决的科学问题进行了总结与展望.     

星弧涂层技术在各类模具和加工刀具上的应用

星弧涂层2006年在中国苏州工业园区设立设备制造基地与涂层服务中心。三年时间里，星弧的优质涂层已经在工业领域得到客户肯定。用“锦上添花”来形容PVD涂层最为合适，星弧正是运用现代科技成纳米膜，实现超硬涂层之功能。笔者作为生产环节的管理者与技术服务人员。在三年的服务中深切体会到表面技术为客户带来的技术提升与成本节约。     

PVD涂层刀具铣削天然砂岩的表面形貌分析

为了研究砂岩材料的切削机理及其已加工表面形貌,通过PVD刀具对干式切削和乳化剂冷却液浇注冷却的湿式切削两种切削条件下的高速铣削实验进行分析。实验结果表明,当对石英颗粒密度较大的砂岩材料表面进行高速铣削时,湿式切削在已加工表面形貌和切屑形成及形貌上,都可以比干式切削获得更佳的表面质量。     

物理气相沉积硬质涂层技术进展

概要介绍了离子镀、磁控溅射、离子束辅助沉积和复合沉积技术的原理和优缺点,并指出了这些技术近年在制备硬质涂层的发展.     

PVD技术在冷挤压模具中的应用

本文阐述了应用气相沉积技术,在高速钠和LD钢制的冷挤压模具上沉积TiN涂层并对涂层的晶体结构、显微组织、厚度、硬度和涂层与基体的结合力进行了测试和分析。应用该技术大大提高冷挤压模具的使用寿命,取得了明显的技术经济效益。     

焊接刀具PVD涂层值得关注的几个问题

PVD涂层在焊接刀具上的应用非常有限。利用多年涂层行业的工作经验,阐述了对焊接刀具进行PVD涂层时需要注意的问题,并针对这些问题提出了解决方案。根据这些方法,可以对焊接刀具进行正常PVD涂层,并能够大幅度提高焊接刀具的性能。