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我來也

2008-10-24 11:33

涂層的后處理工藝與超厚涂層分析

隨著刀具的切削速度越來越高，客戶對涂層質(zhì)量、性能的要求也越來越高，不僅要求涂層具有高硬度、高耐磨性，同時(shí)對刀具和被加工產(chǎn)品的表面光潔度要求也越來越高。

因此，涂層的后處理工藝開始受到人們廣泛關(guān)注。該技術(shù)主要針對不同的刀具涂層后，再通過專用設(shè)備對涂層刀具表面進(jìn)行研磨、拋光處理，通過這種處理的涂層刀具壽命可在普通涂層刀具壽命的基礎(chǔ)上再提高20%～100%左右。

通過這種后處理，完全可以解決電弧蒸發(fā)工藝過程中產(chǎn)生的微顆粒現(xiàn)象。眾所周知，電弧蒸發(fā)工藝可以產(chǎn)生超強(qiáng)的能量，是任何其他工藝所不可比擬的。通過電弧蒸發(fā)工藝產(chǎn)生的能量輻射面極強(qiáng)，可以使靶材高度離子化，形成高密度的等離子區(qū)，從而形成具有超強(qiáng)結(jié)合力、高度致密的膜層。但同時(shí)也會在涂層表面產(chǎn)生極其微小的顆粒，盡管這種微小顆粒只有在高倍顯微鏡下才可以觀測到，如果與刀具本身的磨制表面粗糙度相比完全可以忽略不計(jì)，且對普通的切削加工沒有任何影響，但隨著科技不斷進(jìn)步，各種新材料、難加工材料不斷被應(yīng)用于各種高精尖領(lǐng)域，用戶對刀具質(zhì)量、耐用度及切削性能的要求越來越高，因此對涂層產(chǎn)品的表面質(zhì)量要求也越來越高。

針對這種情況，PVT公司開發(fā)出的涂層后處理工藝徹底解決了電弧蒸發(fā)工藝中的顆粒問題。特別是PVT公司的高鋁鈦涂層（AlTiN PT，鋁/鈦比例為70/30）的后處理。該涂層本身具有超硬、耐磨損、耐高溫的特性，經(jīng)過涂層后處理后，膜層表面高度細(xì)膩光滑，使刀具在切削過程中的切削阻力大大減小，增強(qiáng)了排屑能力，改善了切削過程中的冷卻效果，延長了刀具的使用壽命。目前，PVT公司的后處理工藝主要應(yīng)用于汽輪機(jī)行業(yè)的輪槽銑刀、高速干切削用立銑刀、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片等質(zhì)量要求高的刀具上。隨著客戶的認(rèn)可，這種工藝也逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到其他高質(zhì)量絲錐、鉸刀及各類模具涂層的后處理上。

超厚涂層在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用

PVD工藝形成的涂層一般厚度很薄，應(yīng)用于普通工模具上的膜層厚度一般為1～5μm左右，最多也不超過10μm。但根據(jù)客戶的要求，PVT公司經(jīng)過三年的研發(fā)試驗(yàn)，終于成功開發(fā)出了10～50μm左右的厚涂層。目前這種涂層被應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片涂層，該涂層具有超硬、耐磨、抗氧化、耐摩擦和防腐蝕等特性。由于軍用直升機(jī)經(jīng)常在沙漠上飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片要具有耐磨蝕、耐風(fēng)沙沖擊的功能，經(jīng)過超厚涂層的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片壽命可提供3倍左右，不僅大大降低了制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的成本，同時(shí)也使飛機(jī)的維護(hù)時(shí)間延長了兩倍，這種維護(hù)成本、時(shí)間的節(jié)約遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于葉片制造成本，因此，該涂層具有極高的性價(jià)比。PVT公司研制的這種超厚涂層采用了低溫涂層工藝，工藝溫度為300℃～500℃之間，不會影響被涂工件基體的性能，因此，該技術(shù)正不斷被應(yīng)用到一些需要高性能的耐磨零部件涂層上。