密集的研究行掰、廣泛的測(cè)試以及跨學(xué)科之間的緊密合作為技術(shù)創(chuàng)新提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。來(lái)自不同學(xué)科領(lǐng)域的研究伙伴們利用他們的知識(shí)不斷創(chuàng)新并與我們的客戶一起分享科技的進(jìn)步。

　　現(xiàn)在法牲，技術(shù)創(chuàng)新很少能憑借單個(gè)力量完成，因?yàn)樗鼈兌稼呄蛴趫F(tuán)隊(duì)之間的合作足贴。大學(xué)院校作為高科技概念的最前線為技術(shù)創(chuàng)新提供了廣泛的基礎(chǔ)并成為理想的發(fā)源地牡泡。“只要涉及到涂層技術(shù)的發(fā)展哮寨，都有要求在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行大量的研究尔产，進(jìn)行現(xiàn)代化材料的分析應(yīng)用以及實(shí)際應(yīng)用的研究工作。很多必要的分析儀器都非常昂貴或復(fù)雜瞎遗。中型企業(yè)即沒(méi)有相應(yīng)的財(cái)力也沒(méi)有足夠的科學(xué)知識(shí)來(lái)滿足這些研究的要求每此∨祝”CemeCon公司R&D部門經(jīng)理Werner K?lker博士解釋說(shuō)。

從實(shí)驗(yàn)室到工廠

　　很多涂層僅有幾微米厚愤栽。為保證通過(guò)對(duì)涂層優(yōu)化而取得顯著的進(jìn)步嗤雪，應(yīng)用現(xiàn)代化材料分析（記錄至原子量級(jí)）以及高效涂層系統(tǒng)工程是取得成功的關(guān)鍵因素。K?lker博士說(shuō)：“堅(jiān)定地建立工作網(wǎng)絡(luò)正在變得越來(lái)越重要齿喧，特別是在產(chǎn)品研發(fā)周期變得越來(lái)越短妥析、客戶的要求越來(lái)越急迫的現(xiàn)在。我們已經(jīng)建立并使用工作網(wǎng)絡(luò)接近10年的時(shí)間轻欣，因此我們能夠同時(shí)應(yīng)用亞琛和歐洲一流的設(shè)備和技術(shù)來(lái)進(jìn)行研發(fā)省咨，從而鋪就通往成功的道路＄枋遥”作為回饋零蓉，這些研究機(jī)構(gòu)可以從使用該技術(shù)投入生產(chǎn)簽訂的合同中受益。

短距離快速提升研發(fā)的協(xié)調(diào)性

　　HiPIMS(高能量脈沖磁控濺射)技術(shù)就是通過(guò)緊密的合作研究從而快速獲得成果的例子穷缤。K?lker博士說(shuō)敌蜂；“最初，當(dāng)CemeCon公司獲取HiPIMS專利時(shí)津肛，我們主要將其應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)章喉、大學(xué)院校以及公司內(nèi)部的研發(fā)部門。表面工程研究院（IOT）以及位于亞琛RWTH的材料化學(xué)研究院（MCh) 自2007年起就使用CC800^?/9 HiPIMS技術(shù)身坐〗胀眩”

　　由于亞琛應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的RWTH與CemeCon公司之間的路途很短，這種工作上的交流被很快建立起來(lái)部蛇。亞琛RWTH擁有達(dá)到最新技術(shù)水平的電子顯微鏡以及相應(yīng)的分析系統(tǒng)摊唇，如：定量測(cè)量涂層厚度、光潔度涯鲁、均勻度巷查、形態(tài)以及化學(xué)成分。這就使得生成并持續(xù)評(píng)估用于對(duì)涂層特性進(jìn)行詳盡定義的涂層技術(shù)規(guī)范成為可能用兵。

亞琛大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程和機(jī)械電子工程的中心研發(fā)實(shí)驗(yàn)室配備有現(xiàn)代化儀器用以檢驗(yàn)最新的刀具涂層辫慎。Manfred Backhaus（左），中心實(shí)驗(yàn)室主任和Werner K?lker博士在計(jì)劃加工試驗(yàn)計(jì)劃涮愧。

走出實(shí)驗(yàn)，走入實(shí)踐

　　當(dāng)科學(xué)試驗(yàn)證明某個(gè)涂層擁有足夠的性能時(shí)跃渠，它也要接受實(shí)踐的檢驗(yàn)订搏。亞琛大學(xué)的應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)加工實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)人員承擔(dān)起這項(xiàng)任務(wù)∨嫠模“正是由于RWTH和亞琛大學(xué)之間非常近框辞，因此非常有利于我們時(shí)間上的相互協(xié)調(diào)并可以在短時(shí)間內(nèi)完成涂層的優(yōu)化工作蛔颖。”Werner K?lker博士補(bǔ)充說(shuō)缤媒。

　　在日常生產(chǎn)中政拾，我們經(jīng)常面臨兩方面的巨大挑戰(zhàn)：延長(zhǎng)刀具壽命和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。為達(dá)到上述目標(biāo)岔冯，研發(fā)人員還必須探索技術(shù)的邊緣贸桶。K?lker博士：“當(dāng)突破技術(shù)邊緣時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不好的結(jié)果桌肴。這是從錯(cuò)誤中學(xué)到的最大的教訓(xùn)皇筛。同亞琛大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院直接的緊密合作在此方面擁有特別重要的意義。準(zhǔn)確知道切削刀具和所用涂層的限制對(duì)研發(fā)新涂層具有舉足輕重的作用坠七∷祝”

　　從事這些試驗(yàn)的研發(fā)人員清楚地知道每種涂層的能力極限。比如彪置，在研發(fā)HiPIMS時(shí)拄踪，研發(fā)人員對(duì)涂層進(jìn)行持續(xù)的測(cè)試和優(yōu)化直到CemeCon公司在AMB 2010展出 基于HiPIMS技術(shù)的首代可用于工業(yè)生產(chǎn)的HPN1涂層∪“在此期間惶桐，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。在眾多研究中取得這項(xiàng)成就首先要?dú)w功于在我們研究工作網(wǎng)絡(luò)中與外面合作伙伴的成功合作的猛∫粒”K?lker博士總結(jié)說(shuō)。

HiPIMS技術(shù)釋義：

高脈沖激發(fā)高濃度等離子

　　PVD涂層（物理汽相沉積）多年來(lái)為具有挑戰(zhàn)性的硬質(zhì)卦尊、高速和干式加工提供了高性能涂層產(chǎn)品猎之。HiPIMS技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的PVD涂層相比具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。配置HiPIMS涂層的刀具對(duì)于諸如鎳基合金和奧氏體不銹鋼等難加工材料可以在相當(dāng)大的程度上提高機(jī)加工參數(shù)乐跺，實(shí)現(xiàn)更小的磨損和撕裂鹃远，從而達(dá)到更經(jīng)濟(jì)的加工效果。

　　使用HiPIMS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)靶材的高電離（靶材＝耗材）症忽。靶材受到兆瓦級(jí)高能量脈沖的沖擊而在其前方生成高濃度的帶電離子（10¹⁹m^-3)嚎闹，這遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)直流濺射工藝所能達(dá)到的水平。撞擊基體的正極性離子的能量和運(yùn)動(dòng)方向非常容易受到負(fù)電壓（偏置電壓）的影響牙晰。通過(guò)HiPIMS工藝流程中靶材材料的高電離進(jìn)一步改進(jìn)了涂層結(jié)構(gòu)及其特性暂臀。

　　在傳統(tǒng)的直流濺射供應(yīng)中，通過(guò)增加陰極功率來(lái)增加靶材的電離性较谣。這種方法的局限性在于受到陰極和基體熱負(fù)荷的限制帐扯。HiPIMS工藝的優(yōu)點(diǎn)在于：由于脈沖僅作用在靶材上，而且持續(xù)時(shí)間很短趾赡，隨后是很長(zhǎng)的間歇時(shí)間赴辨，因此陰極平均功率很低（1－10kW)眯找。靶材在間歇時(shí)間得到了冷卻，從而贏得了更強(qiáng)的穩(wěn)定性捣域。

坐落于亞琛(GFE)RWTH設(shè)備服務(wù)中心的電子顯微鏡檢查提供范圍廣泛的材料分析啼染。本圖為在放大10,000x倍的電子顯微鏡下硬質(zhì)基材上HiPIMS HPN 1涂層的表面形狀和晶體結(jié)構(gòu)。

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