超晶PVD涂層技術(shù)在刀工具上應(yīng)用

PVD涂層技術(shù)在刀具上的應(yīng)用目錄1.涂層刀具及其種類2.刀具涂層優(yōu)點3.刀具涂層技術(shù)及特點4.PVD涂層材料，特點與應(yīng)用5.涂層技術(shù)及涂層材料發(fā)展6.刀具涂層前處理要求7.正確選擇刀具涂層8.刀具重磨，退鍍及再涂層9.涂層刀具加工實例10.超晶公司簡介1.涂層刀具及其種類涂層刀具是在強度和韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼(HSS)基體表面上，利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物而獲得的。高速鋼刀具，硬質(zhì)合金刀具陶瓷刀具涂層刀具種類：車刀片、銑刀片、立銑刀、鉆頭、鏜刀、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳刀、滾壓頭、成形刀具、齒輪滾刀和插齒刀等。PVD涂層刀具鋸片絲攻刀片立銑刀滾齒刀鉆頭鉸刀提高刀具耐磨性，提高刀具壽命3～5倍以上；減少換刀時間，提高生產(chǎn)效率；提高刀具抗高溫氧化性能，提高切削速度20%～70%；降低刀體材料與被加材料的親和，避免粘刀；精加工時，避免積屑瘤，提高加工精度0.5～1級；降低刀具表面摩擦系數(shù)，減小切削力；減少或不用切削液，降低成本，減少環(huán)境污染。2.刀工具涂層優(yōu)點涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、耐熱耐氧化、熱導(dǎo)率低、化學(xué)性能穩(wěn)定和摩擦因數(shù)小等特性。3.刀具涂層技術(shù)及特點1.PVDPhysicalVaporDeposition2.CVDChemicalVaporDepositionPVDVS

CVDPVD涂層技術(shù)PhysicalVaporDepostion（物理氣相沉積）在高真空環(huán)境中，通過高溫加熱金屬或合金蒸發(fā)成氣相，或者通過電子、離子、光子等荷能粒子的能量把金屬或化合物靶濺射出相應(yīng)的原子、離子、分子（氣態(tài)），在固體基體表面沉積成固相膜層，其中也可能涉及到物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。等離子體Plasma涂層電焊弧光PVD設(shè)備PVD工藝的比較PVD涂層表面形貌對比

磁控濺射多弧離子鍍超晶Spark4.PVD涂層的性能及應(yīng)用PVD涂層材料的發(fā)展更耐磨耐高溫耐沖擊單層：TiN，CrN，TiCN，AlTiN，CrAlN等；2-3層；TiN+TiCN,TiN+AlTiN；TIN+AlTiN+DLC，TiAlN+MoS2等；周期性多層：TiN/TiCN，TiN/AlTiN等，例如ExtralPlus是最受歡迎的涂層之一，這是一種由AlTiN＋AlTiCrN組成的多層涂層；超晶格結(jié)構(gòu)：AlN/TiN；納米復(fù)合結(jié)構(gòu)：TiN/Si3N4，TiAlN/Si3N4，CrAlN/Si3N4，TiN/a-C等，例如瑞士Platit公司nACo納米復(fù)合涂層。6.PVD涂層在齒輪加工刀具的應(yīng)用汽車變速箱齒輪風(fēng)電增速箱齒輪減速機齒輪出貨取貨清洗退鍍檢驗鈍化清洗檢驗裝夾鍍膜下掛檢驗包裝入庫領(lǐng)刀加工還刀入庫修磨入庫PVD涂層齒輪加工6.滾刀涂層流程6.刀具涂層前處理鈍化前刀具制造工序的最后一道工序——磨削工序完成后，再對刀具刃口進行一次鈍化處理，則刀刃處將會出現(xiàn)一細微的圓弧刃口，刃帶也將變得光滑，這就消除了豁牙、鋸齒和裂紋等缺陷。各類刀具都要經(jīng)過仔細的刃磨，并使加工粗糙度值達到了Ra0.8um，甚至是Ra0.4um。鈍化后Edgepreparation較大的刀刃半徑降低應(yīng)力集中減少刀刃微崩刃口鈍化減少微崩研磨毛刺對涂層的影響卷邊毛刺缺口滾刀研磨后的毛刺現(xiàn)象未做鈍化的滾刀涂層后形貌涂層剝落涂層附著在卷邊上做鈍化的滾刀涂層后形貌1.干/濕噴砂2.尼龍刷鈍化輪3.立式旋轉(zhuǎn)鈍化4.滾刀鈍化刀具鈍化技術(shù)根據(jù)加工需要正確選擇刀具涂層有可能是一件令人困惑和費勁的工作。每一種涂層在切削加工中都既有優(yōu)勢又有缺點，如果選用了不恰當(dāng)?shù)耐繉?，有可能?dǎo)致刀具壽命低于未涂層刀具，有時甚至?xí)霰韧繉右郧案嗟膯栴}。7.正確選擇刀具涂層涂層的特性：（1）硬度（2）耐磨性（3）表面潤滑性（4）氧化溫度（5）抗粘結(jié)性加工條件：（1）切削參數(shù)（速度，進給）（2）被加工材料（3）干/濕，切削液（4）加工工藝（車、銑）（5）機床&試切涂層特性與選擇

根據(jù)刀具主要失效模式選擇涂層磨損崩刃積屑瘤月牙洼

塑性變形溝槽耐磨涂層耐高溫涂層低親和性涂層8.刀具重磨，退鍍及再涂層硬質(zhì)合金和高速鋼刀具的重磨和再涂層是目前常見的工藝。盡管刀具重磨或再涂層的價格僅為新刀具制造本錢的一小部分，但卻能延長刀具壽命。重磨工藝是特殊刀具或價格昂貴刀具的典型處理方法?？蛇M行重磨或再涂層的刀具包括鉆頭、銑刀、齒輪滾刀以及成形刀具等。刀具重磨重鍍工藝：1.刃口重磨：砂輪，磨削量2.涂層退除：高速鋼OK，硬質(zhì)合金NG3.刃口處理：刃口重新鈍化4.重新涂層

：先擇合適工藝與涂層線速度小于80m/min的低速加工一般選用TiN涂層；速度達80-100m/min的高速加工選用AlTiN或CrAlTiN涂層。經(jīng)過超晶TiN涂層處理的滾齒刀壽命比別家涂層提高了10%，且磨損量從0.3mm降到0.2mm，減少了每次修磨量，使修磨次數(shù)從原來的18次左右增加到25次左右，從而使齒輪加工的單位成本大幅下降9.涂層滾刀加工案例TiN涂層滾刀切削工藝：滾刀：三凌粉末高速鋼機床：高速干滾機kashifuji加工參數(shù)：轉(zhuǎn)速725r/min刀具規(guī)格：80*140線速度：137m/min進給量：2.5mm切削液：無AlTiN涂層滾刀9.涂層滾刀加工案例9.涂層滾刀加工案例切削條件：滾刀材質(zhì)：粉末高速鋼滾刀規(guī)格：70x120涂層材料：CrAlTiN工件材料：20CrMoTi主軸轉(zhuǎn)速：500rpm線速度：105m/min切削液：機械油CrAlTiN涂層TiN涂層滾刀壽命是無涂層的8-10倍，切削速度可提高30%