超晶PVD涂层技术在刀工具上的应用..ppt

PVD涂层技术在刀具上的应用 目 录 1. 涂层刀具及其种类 2. 刀具涂层优点 3. 刀具涂层技术及特点 4. PVD涂层材料，特点与应用 5. 涂层技术及涂层材料发展 6. 刀具涂层前处理要求 7. 正确选择刀具涂层 8. 刀具重磨，退镀及再涂层 9. 涂层刀具加工实例 10.超晶公司简介 1. 涂层刀具及其种类 涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物而获得的。 高速钢刀具， 硬质合金刀具 陶瓷刀具 涂层刀具种类： 车刀片、铣刀片、立铣刀、钻头、镗刀、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等 。 PVD涂层刀具 锯片 丝攻 刀片 立铣刀 滚齿刀 钻头 铰刀 提高刀具耐磨性，提高刀具寿命3～5倍以上； 减少换刀时间，提高生产效率； 提高刀具抗高温氧化性能，提高切削速度20%～70%； 降低刀体材料与被加材料的亲和，避免粘刀； 精加工时，避免积屑瘤，提高加工精度0.5～1级； 降低刀具表面摩擦系数，减小切削力； 减少或不用切削液，降低成本，减少环境污染。 2.刀工具涂层优点 涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、耐热耐氧化、热导率低、化学性能稳定和摩擦因数小等特性。 3. 刀具涂层技术及特点 1.PVD Physical Vapor Deposition 2.CVD Chemical Vapor Deposition PVD VS CVD No. 工艺 PVD CVD 1 名称 物理气相沉积 化学气相沉积 2 涂层种类 TiN、TiC、TiCN、CrN、TiAlN、CrALN、DLC等多种 TiN、TiC、TiCN、Al2O3等 3 显微硬度(Hv) 1800—4500 2100—4000 4 涂层厚度(um) 1—8 3—15 5 结合力 良好 良好 6 光洁度 可达到镜面 一般 7 处理温度（℃） 200—600 700—1000 8 基材影响 很小 严重 9 适和处理材料 钢、硬质合金、铜等 硬质合金、钢材 10 环境影响 绿色环保 污染环境 PVD涂层技术 Physical Vapor Depostion （物理气相沉积） 在高真空环境中，通过高温加热金属或合金蒸发成气相，或者通过电子、离子、光子等荷能粒子的能量把金属或化合物靶溅射出相应的原子、离子、分子（气态），在固体基体表面沉积成固相膜层，其中也可能涉及到物质的化学反应。 涂层 电焊弧光 PVD设备 PVD工艺的比较 磁控溅射 多弧离子镀 SPARK 离化率 低 高 高 涂层种类 多 中 少 机械性能 中 高 高 表面质量 良 差 优 适用 模具 刀具 模具，刀具 PVD涂层表面形貌对比 磁控溅射 多弧离子镀 超晶Spark 4. PVD涂层的性能及应用 PVD涂层 涂层说明 颜 色 膜 厚 （um） 硬 度 （HV） 最高温度 （C） 摩 擦系 数 应用领域 TiN 氮化钛 金黄 2 to 3 2000 600 0.23 冲压、射出、耐磨零件、刀具、丝锥。 CrN 氮化铬 银白 1 to 10 1800 700 0.25 橡胶模具、硅胶模具、半导体封装模具。铜合加工。 TiCN 氮碳化钛 灰 1 to 3 3500 500 0.2 TiCN表面摩擦系数低，涂层硬度高。适合重切削，＜0.2mm不锈钢板冲压成型。 TiAlN 氮化铝钛 紫黑 1 to 3 3400 800 0.35 红硬性良好，表面光洁度高，可用于高速加工。适合模具钢、HSS、硬质合金等多种基材。 AlTiN 高铝钛 黑紫 1 to 3 3200 900 0.4 红硬性良好，适合硬质合金刀具高速加工。 CrAlN 氮化铬铝 灰白 2 to 8 3000 1000 0.3 红硬性良好，适合高速加工，可做厚涂层。 DLC 类金刚石 黑灰 1-2 2500 300 0.1 优良的耐磨、耐腐蚀性能，摩擦系数极低，与基体结合力强。用于刀具时，通常以TiAlN为基体配合使用，用以加工有色金属、石墨等材料 PVD涂层材料的发展 更耐磨 耐高温 耐冲击 单层：TiN，CrN，TiCN，AlTiN，CrAlN等； 2-3层；TiN+TiCN, TiN+AlTiN；TIN+AlTiN+DLC，TiAlN+MoS2等； 周期性多层：TiN/TiCN，TiN/AlTiN等，例如Extral Plus是最受欢迎的涂层之一，这是一种由AlTiN＋AlTiCrN组成的多层涂层； 超晶格结构：AlN/TiN； 纳米复合结构：TiN/Si3N4，TiAlN/Si3N4，CrAlN/Si3N4，TiN/a-C等，例如瑞士Platit公司nACo纳米复