對(duì)刀具進(jìn)行涂層是機(jī)械加工行業(yè)前進(jìn)道路上的一大變革,它是在刀具韌性較高的基體上涂覆一層说拾、二層乃至多層耐磨的難熔化合物,從而使刀具的性能得到極大改善期升。經(jīng)涂層的刀具可以提高加工效率拜姿、加工精度峻汉、延長(zhǎng)壽命贴汪、降低成本,因而,受到世界各國(guó)普遍關(guān)注。

現(xiàn)狀

自20世紀(jì)60年代末第一代CVD氣相沉積TiC硬質(zhì)合金刀片問(wèn)世以來(lái),涂層技術(shù)對(duì)硬質(zhì)合金刀具的發(fā)展起了巨大的促進(jìn)作用休吠。20世紀(jì)80年代初PVD氣相沉積TiN在高速鋼刀具上成功應(yīng)用,被譽(yù)為高速鋼刀具性能的一場(chǎng)革命扳埂。從此,涂層技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,涂層工藝越來(lái)越成熟,涂層刀具應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。

西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家使用的涂層刀具占可轉(zhuǎn)位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%,新型的數(shù)控機(jī)床所用的刀具中80%左右是涂層刀具瘤礁。瑞典山特維克可樂滿和美國(guó)肯納金屬公司的涂層刀片的比例已達(dá)85%以上,美國(guó)數(shù)控機(jī)床上使用的硬質(zhì)合金涂層刀片的比例為80%,瑞典和德國(guó)車削用的涂層刀具都在70%以上阳懂。日本、俄羅斯涂層技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用也走在世界前列柜思。我國(guó)涂層刀具起步晚,但進(jìn)步快,涂層網(wǎng)點(diǎn)遍布全國(guó),不少城市都有自己的涂層中心,承接對(duì)外加工業(yè)務(wù),廠礦也不甘示弱,國(guó)內(nèi)幾家大的工具廠擁有涂膜機(jī)都在10臺(tái)以上,但多數(shù)應(yīng)用在麻花鉆等低端產(chǎn)品上岩调。德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的涂層公司紛紛在我國(guó)安營(yíng)扎寨,大搞涂層刀具對(duì)外加工。由于資源匱乏和機(jī)械加工的高效化,以及數(shù)控技術(shù)進(jìn)步及難加工材料增多,涂層刀具正以驚人的發(fā)展速度被動(dòng)式向前挺進(jìn)触擎。

涂層技術(shù)的新發(fā)展

縱觀CVD沛狱、PVD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn)幾個(gè)共同的規(guī)律。當(dāng)?shù)谝淮繉赢a(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)后,首先要解決的是涂層設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題,以滿足市場(chǎng)需要绑燃；其次是開發(fā)新一代的涂層成分,以提高刀具的加工效率乍之；第三是研制多層涂層及控制技術(shù),使被涂刀具表層具有多種材料的綜合力學(xué)性能,對(duì)切削、拉銑等不同加工對(duì)象實(shí)施個(gè)性化服務(wù)出毁。涂層技術(shù)的新發(fā)展主要有以下三個(gè)方面表現(xiàn):膜系材料多元化

目前應(yīng)用最多的涂層物質(zhì)是TiC促奇、TiN、TiCN和Al2O3管剂。當(dāng)今在硬質(zhì)合金涂層刀具中應(yīng)用最多的TiAlN三元涂層,并可以通過(guò)調(diào)整Al元素的成份比例來(lái)獲得不同膜層性能露龙。涂層材料由最初的TiC和TiN單層發(fā)展到現(xiàn)在的復(fù)合涂層。復(fù)合涂層及相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),使涂層既可以提高與基體的結(jié)合強(qiáng)度,又具有多種材料的復(fù)合性能崇槽。近幾年開發(fā)的TiN/NbN注辜、TiN/CNx等多元復(fù)合薄材料,使涂層刀具壽命有很大的提高。涂層工藝組合的多樣化帶來(lái)了TiAlN秆廉、TiAlCN策洒、CrSiN等多元復(fù)合涂層,使刀具獲得高耐磨、低摩擦顽腾、熱穩(wěn)定好和抗氧化性能等優(yōu)良的綜合性能近零。

軟涂層

高硬度是早期涂層技術(shù)開發(fā)追求的主要目標(biāo),然而并不是所有的材料都適合于硬涂層。如高強(qiáng)度鋁合金抄肖、鈦合金及某些貴重材料都不適合用硬涂層刀具加工,而軟涂層則較好地解決了上述材料的難加工問(wèn)題久信。軟涂層主要有MoS2、WS2、TaS2等

納米涂層

近期美國(guó)學(xué)者開發(fā)出納米涂層刀具,這種涂層刀具可采用多種涂層材料的不同組合,以滿足不同功能和性能要求,設(shè)計(jì)合理的納米涂層,可使刀具材料具有優(yōu)異的減摩抗磨功能和自潤(rùn)滑性能,適用于高速干切削,尤其適于在數(shù)控機(jī)床上使用裙士。具有一定代表性的是AlTiN晶粒與無(wú)定型的Si3N4納米組分構(gòu)成的納米混合膜,其硬度可達(dá)到45GPa,膜層的穩(wěn)定性和抗氧化性可達(dá)1000℃入客。

PVD、CVD將長(zhǎng)期共存

早在20多年前,PVD涂層投入工業(yè)生產(chǎn)以來(lái),人們一直在探索用PVD代替CVD的問(wèn)題,幾經(jīng)周折,設(shè)想和實(shí)踐都成為泡影腿椎。

盡管PVD有CVD難以比擬的優(yōu)點(diǎn),也可以進(jìn)行a-Al2O3以外的多種硬質(zhì)涂層,但事實(shí)標(biāo)明:CVD車桌硫、銑刀具還是優(yōu)于PVD。今后兩種涂層在切削刀具涂層中將長(zhǎng)期共存和相互補(bǔ)充,并因各自優(yōu)點(diǎn)而在涂層產(chǎn)品中占據(jù)屬于自己的份額啃炸。兩種技術(shù)也可以相互結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,如目前應(yīng)用的PCVD涂層技術(shù)就是例證鞍泉。

涂層刀具的應(yīng)用

涂層技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子肮帐、光學(xué)、航空航天番搅、化工代徒、輕紡及食品工業(yè)等各個(gè)部門。運(yùn)用高科技手段不僅能沉積各類金屬和合金,還能沉積多種化合物,不僅能在金屬基體上沉積,而且在陶瓷瘸拳、金剛石昔黍、玻璃甚至塑料等非金屬上沉積,可以毫不夸張地講,涂層技術(shù)已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,其作用和效能有目共睹,不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外機(jī)床工具博覽會(huì)上,人們都會(huì)看到品種繁多、方法各異的涂層工具,應(yīng)用實(shí)例舉不勝舉眠乏。

涂層中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

理想的刀具材料

用于涂層的刀具材料必須是理想的好材料,不能停留在合格的水平上伴糟。俗話說(shuō)好鋼要用在刀刃上,目前刀具材料市場(chǎng)不規(guī)范,魚龍混雜,假冒偽劣猖獗。在選材羽傻、用材時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查,把好各道關(guān)卡,不然前功盡棄壮焰。

硬度檢查

硬度不合適的刀具若涂層,涂層技術(shù)再高明也無(wú)濟(jì)于世。例如65HRC以下的高速鋼刀具,硬度大于68HRC的501鋼立銑刀,以及所謂的低合金高速鋼鉆頭,涂層效果就不一定好法厢。通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚?將刀具硬度控制在客戶滿意的范圍內(nèi),再施以理想涂層,將是錦上添花费武。

JB/T8365-96《氮化鈦涂層刀具技術(shù)規(guī)范》,要求高速鋼刀具涂層硬度≥2000HV,但目前市場(chǎng)上不少涂層產(chǎn)品達(dá)不到此值,往往是低硬度的裝飾鍍,或是涂層厚度達(dá)不到要求。退磁

涂層前應(yīng)進(jìn)行退磁處理,因?yàn)榇判詴?huì)影響涂層效果怎猜。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)耽翁，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)怔接，也不構(gòu)成任何其他建議搪泳。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳扼脐，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)岸军，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻谎势、圖片凛膏、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容猖毫，以保證您的權(quán)益台谍！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。