你都知道哪些真空涂層的分類?
涂層的分類
根據涂層方法不同,刀具涂層可分為化學氣相沉積(Chemical Vapour Deposition,簡稱CVD)涂層刀具、物理氣相沉積(Physical Vapour Depositon,簡稱PVD)涂層刀具及混合工藝及組合技術。CVD涂層原理如圖1a所示,PVD涂層原理如圖1b所示?;旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技術與傳統的PVD技術進行有效的結合。比如先沉積傳統的CrN硬質涂層,再在Z上面沉積一層用于減少摩擦的DLC涂層。組合技術是涂層前對工具或零部件的表面層進行氮化,可以提高涂層的功效。
CVD可以涂覆耐磨損性優異的TiCN、耐熱性非常優異的Al2O3厚膜,因此在產生高溫的高速、高效率切削加工中能顯示出長壽命。
PVD一般用在與無涂層硬質合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下,以延長刀具壽命為目標。對基體制約少、損傷小,因此特別適合用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具,也適用于要求鋒利刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工工具等,PVD涂層如圖2b所示。
根據涂層刀具基體材料的不同,涂層刀具可分為硬質合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。涂層硬質合金刀具一般采用化學氣相沉積法,沉積溫度在1 000℃左右。涂層高速鋼刀具一般采用物理氣相沉積法,沉積溫度在500℃左右。
金剛石涂層采用CVD(化學蒸鍍法)在硬質合金基體上合成。合成的涂層具備與天然金剛石相匹敵的硬度與導熱系數,在非鐵材料的加工中發揮著優異的性能。金剛石涂層刀具由于其良好的切削性能,在切削加工領域具有廣闊的應用前景,是加工石墨、金屬基復合材料、高硅鋁合金及許多其他耐磨蝕材料的理想刀具,目前其主要應用領域是汽車和航空航天工業。金剛石涂層刀具的組織如圖3所示。
根據涂層材料的性質,涂層刀具又可分為兩大類,即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具?!坝病蓖繉拥毒咦非蟮闹饕繕耸歉叩挠捕群湍湍バ?,其主要優點是硬度高、耐磨性好,典型的是TiC和TiN涂層,各種涂層刀具如圖4所示?!败洝蓖繉拥毒呤遣捎霉腆w潤滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具,“軟”涂層追求的目標是低摩擦系數,也稱為自潤滑刀具,它與工件材料的摩擦系數很低,只有0.1左右,可減小粘、減輕摩擦、降低切削力和切削溫度。
對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一,涂層刀具的出現,使刀具切削性能有了較大的提高,應用領域不斷擴大,涂層刀具在數控加工領域有巨大潛力,將是今后數控加工領域中Z重要的刀具品種。目前國外硬質合金可轉位刀片的涂層比例在70%以上,歐洲齒輪刀具的涂層比例高達90%。涂層技術已應用于立銑刀、鉸刀、復合孔加工工具、齒輪滾刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片,滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。