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涂層刀具處理工藝的應用

發布時間:2012-02-20 來源: 環球塑化網 專題: 材料研發 打印

    隨著現在刀具切削速度越來越高,客戶對涂層質量,性能要求也越來越高,不僅要求涂層具有超硬度,耐磨性,同時也對刀具表面光潔度,被加工產品的表面光潔度要求也越來越高。

     因此,涂層的后處理工藝開始受到人們的廣泛關注。該技術主要是針對不同刀具涂層后,再通過專用設備對涂層刀具表面進行研磨拋光處理,通過這種處理的涂層刀具壽命可在普通涂層刀具壽命的基礎上再提高20%~100%左右。

     通過這種后處理,完全可以解決電弧蒸發工藝過程中產生的微顆?,F象。眾所周知,電弧蒸發工藝可以產生超強的能量,是任何其他工藝所不可比擬的,通過電弧蒸發工藝產生的能量輻射面極強,可以使靶材高度離化,形成高精密的等離子區,從而形成超強結合力、高度致密的膜層。但同時也會在涂層表面產生及其微小顆粒,盡管這種微小顆粒只有在高倍顯微鏡下才可以觀測到,如果與刀具本身磨制的表面粗糙度相比完全可以忽略不計,且對普通正常機加工沒有任何影響。但隨著科技的不斷進步,各種新材料,難加工材料不斷被應用到各種高精尖的領域,用戶對刀具質量,耐用度及性能要求也越來越高,因此對涂層產品的表面質量要求越來越高。

     針對這種情況,我們PVT公司開發出的涂層后處理工藝徹底解決了電弧蒸發工藝中的顆粒問題。特別是我們PVT公司的高鋁鈦膜層后處理:AlTiNPT(鋁鈦比例為70/30),該膜層本身具有超硬、耐磨、耐高溫的特性,同時經過涂層后處理后,膜層表面高度細膩光滑,使刀具在切削過程中大大減少切削阻力,增強排屑功能,從而改善切削過程中的冷卻效果,極大的延長了刀具的使用效果和壽命。目前,我們的后處理工藝主要應用在汽輪機行業的輪槽銑刀,高速干切削的立銑刀,硬質合金可轉位刀片等要求高質量的刀具上面。隨著客戶的不斷認可,我們也逐漸將這種工藝擴展應用到其他要求高質量的絲錐,鉸刀及各類模具涂層后處理上面。

超厚涂層在航空領域的應用

     PVD工藝所形成的膜層一般厚度都很薄,應用在普通工模具上的膜層厚度一般為1μm~5μm左右,最多也不超過10μm左右。但根據客戶的要求,PVT公司經過三年的研發試驗,終于成功開發出了10μm~50μm左右的膜層。這種膜層目前被應用到飛機發動機的葉片涂層上面,該膜層具有超硬耐磨、抗氧化、耐摩擦和防腐蝕等特性。主要是軍用直升機上的發動機葉片,由于經常在沙漠上飛行,發動機的葉片要具有耐磨蝕,耐風沙沖擊的功能,經過超厚涂層的葉片,壽命可提供3倍左右,不僅大大降低了制造發動機葉片的成本,同時也使飛機的維護時間延長了兩倍,這種維護成本,時間的節約遠遠高于葉片制造的成本,因此,該膜層具有極高的性價比。PVT公司研制的這種超厚涂層,采用的涂層溫度為低溫涂層,溫度為300℃~500℃之間,不會影響被涂工件基體的性能,因此該技術也正不斷被應用到一些需要高性能的耐磨涂層上面。

     PVT公司今年推出了最新一代機型PVTM4.2/ARC真空超硬鍍膜系統,主要工藝為PVD低溫物理氣相沉積(涂層溫度為180℃~500℃之間),采用世界領先的動態磁控陰極電弧蒸發技術,使用大面積矩形電弧蒸發源,以及全自動的工藝控制。該系統具有生產能力高,兼容性、靈活性強等特點。該系統同時可提供TiN、TiCrN、AlTiN、AlCrN、AlTiCrN、CrN、CrC、ZrN等幾十種復合納米涂層。主要為各種刀具,模具及零部件等提供涂層加工處理。經過處理的工件壽命一般可提高3~5倍左右。

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