我們的FACTS技術(shù)系列的第三部分著眼于HiPIMS（高功率脈沖磁控濺射）方法绵估，及其對于機械加工行業(yè)的優(yōu)勢瀑捣。
　　硬度翼抡，韌性核瘤，和附著力是當今用于加工高硬度材料精杜，高速和干式切削的加工工具的PVD（物理氣相沉積）涂層最重要的特征。材料的繼續(xù)發(fā)展和提高，不斷為機械加工工具創(chuàng)造出新的澳缴，要求更高的挑戰(zhàn)能莫。特別是超硬及難加工材料，容易應(yīng)力硬化的材料烧晤，以及具有低熱導性的材料前挡，除了已經(jīng)提到的性能以外，還需要有較高的熱和氧化穩(wěn)定性情澈。
　　鑒于這些性能，新的HiPIMS技術(shù)目前正在被用于開發(fā)新一代的涂層拨聚，與傳統(tǒng)的涂層相比瘤琐，具有顯著提高的性能。在加工如鎳基合金及奧氏體不銹鋼等難以加工的材料時丑瞧，他們可以以更低的成本柑土，顯著的改進機械加工參數(shù)，以及大大減少工具的磨損绊汹。
機械加工新的推動力
　　最近幾年已經(jīng)看到稽屏，用戶對脈沖濺射的物理氣相沉積過程產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。HiPIMS代表了在脈沖技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展西乖。HiPIMS是由已故的俄羅斯科學家Vladimir Kouznetsov開發(fā)的狐榔，并擁有專利，它是一種脈沖物理氣相沉積的方法获雕，可以實現(xiàn)濺射靶材的高電離薄腻。
將兆瓦范圍內(nèi)的高能量功率脈沖加到靶材上，在前方就會產(chǎn)生一個高密度的等離子區(qū)域（1019 m-3）届案。這個密度大大高于常規(guī)的直流（DC）濺射方法庵楷。高的靶材金屬離化率相對于傳統(tǒng)的方法，使涂層的結(jié)構(gòu)和特點得到了改進楣颠。原因是擊中基體的帶正電荷的粒子的能量和方向尽纽，均受到施加于基體的負電壓（偏壓）的有利影響。
　　傳統(tǒng)的直流濺射方法拯拓，是通過提高陰極功率的方法來提高靶材金屬的電離披贰。但是，這種方法由于對陰極和將要涂覆的基材增加了熱負荷辨埃，因此有它的局限性散苦。HiPIMS則解決了這個問題。該方法采用非常高的功率脈沖下风，只對靶材進行短暫的撞擊奇嗽。隨后的一個相對較長的“關(guān)閉時間”，確保平均陰極功率保持在較低的水平（1-10千瓦），給靶材冷卻下來的時間永音，并提供較高的工藝穩(wěn)定性揣恳。
更硬并且更有韌性
　　HiPIMS涂層與常規(guī)的物理氣相沉積涂層相比，其主要優(yōu)勢包括一個較致密的涂層形貌和提高的硬度與楊氏模量的比例炭箭。比較常規(guī)的納米結(jié)構(gòu)的（鈦一膝，鋁）氮涂層，硬度為25 GPa菌司，楊氏模量為460 GPa顾腊，新的HiPIMS涂層的硬度高30 GPa，而楊氏模量為368GPa挖胃。硬度和楊氏模量之間的比例是衡量涂層韌性的一種方法杂靶。理想的情況是有較高的硬度和較小的楊氏模量，例如HiPIMS涂層就是這樣酱鸭。

HiPIMS涂層的細節(jié)
HPN 1
用HiPIMS制作的涂層材料3 ± 1微米
特點
組成：（鋁吗垮，鈦，鉻）氮
納米結(jié)構(gòu)的涂層
顯微硬度：> 30 GPa
楊氏模量：368 GPa
??最佳附著力
? 超級合金凹髓，鈦和難以加工的材料的應(yīng)用領(lǐng)域
? 干式機械加工
? 硬機加工（濕式/干式）
? HSC（高速切削）
? HPC（高效率切削）

　　由于硬度和韌性增加烁登，使HPN 1成為切削超耐熱合金的一個理想的解決方案。

由于硬度和韌性增加蔚舀，使HPN 1成為超耐熱合金的一個理想的解決方案饵沧。
 

　　HiPIMS涂層較高的熱穩(wěn)定性是由于涂層致密的結(jié)構(gòu)，但同時也是由于全新的材料成分蝗敢。此外捷泞，創(chuàng)新的涂層方法使其能夠?qū)⑼繉印板^固”在基體上，從而使涂層的附著力比迄今所使用的涂層提高一倍寿谴。當使用鋒利的刀具進行間斷切削時锁右，例如在超耐高溫合金的機械加工時，這是特別有利的细咽。
　　到目前為止队趁，我們已經(jīng)看到了性能的提高 - 例如，在銑削鈦合金時性能提高80％尘忿，而在車削鉻鎳鐵合金時性能提高400％松摘。

Stephan Bolz　研發(fā)涂層開發(fā)PVD
電話：+49（0）24 05 / 44 70 479
stephan.bolz @ (暫不可見)

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