模具和被加工产品的表面光洁度要求越来越高

　　随着刀具的切削速度越来越高，客户对涂层质量、性能的要求也越来越高，不仅要求涂层具有高硬度、高耐磨性，同时对刀具和被加工产品的表面光洁度要求也越来越高。

　　因此，模具PVD涂层的后处理工艺开始受到人们广泛关注。该技术主要针对不同的刀具涂层后，再通过专用设备对涂层刀具表面进行研磨、抛光处理，通过这种处理的涂层刀具寿命可在普通涂层刀具寿命的基础上再提高20%～100%左右。

　　通过这种后处理，完全可以解决电弧蒸发工艺过程中产生的微颗粒现象。众所周知，电弧蒸发工艺可以产生超强的能量，是任何其他工艺所不可比拟的。通过电弧蒸发工艺产生的能量辐射面极强，可以使靶材高度离子化，形成高密度的等离子区，从而形成具有超强结合力、高度致密的膜层。但同时也会在涂层表面产生极其微小的颗粒，尽管这种微小颗粒只有在高倍显微镜下才可以观测到，如果与刀具本身的磨制表面粗糙度相比完全可以忽略不计，且对普通的切削加工没有任何影响，但随着科技不断进步，各种新材料、难加工材料不断被应用于各种高精尖领域，用户对刀具质量、耐用度及切削性能的要求越来越高，因此对涂层产品的表面质量要求也越来越高。

　　模具PVD涂层工艺形成的涂层一般厚度很薄，应用于普通工模具上的膜层厚度一般为1～5μm左右，最多也不超过10μm。但根据客户的要求，PVT公司经过三年的研发试验，终于成功开发出了10～50μm左右的厚涂层。目前这种涂层被应用于飞机发动机的叶片涂层，该涂层具有超硬、耐磨、抗氧化、耐摩擦和防腐蚀等特性。由于军用直升机经常在沙漠上飞行，发动机的叶片要具有耐磨蚀、耐风沙冲击的功能，经过超厚涂层的发动机叶片寿命可提供3倍左右，不仅大大降低了制造发动机叶片的成本，同时也使飞机的维护时间延长了两倍，这种维护成本、时间的节约远远高于叶片制造成本，因此，该涂层具有极高的性价比。PVT公司研制的这种超厚涂层采用了低温涂层工艺，工艺温度为300℃～500℃之间，不会影响被涂工件基体的性能，因此，该技术正不断被应用到一些需要高性能的耐磨零部件涂层上。

    模具PVD涂层技术是最新、最先进的表面工程技术之一,它是把弧光放电作为金属蒸发源的表面涂层技术。由于离子镀技术具有镀膜速度高,膜层致密,膜的附着力好等特点,使多弧离子镀镀层在模具的超硬镀膜领域的应用越来越广泛,并将占据越来越重要的地位。

开发涂层刀具的基本目标是在有效利用刀具基体材料固有韧性的同时，利用涂层材料具有的耐磨性、耐热性和化学稳定性，制造出符合用户加工要求的高性能刀具。在CBN涂层刀具方面，也有利用涂层来抑制CBN粒子发生微破碎和脱落的情况。表1为目前市场上销售的涂层刀具的各种涂层材料及其相关特性。用PVD涂层工艺可以较容易地获得非平衡的物质特性，从而开发出可保持高硬度(高耐磨性)的涂层刀具。

为迎适用户对进步生产效率、减轻产品重量提出的要求，在机械加工中，正更多地使用各种先进材料。很多企业在汽车零件和飞机结构件中大量使用非铁材料，如硅铝合金、金属基和碳复合材料、玻璃纤维增强塑料等。固然这些材料重量较轻，但在材料中添加了硬质耐磨颗粒作为强化剂，这无疑增加了这些材料的加工难度，这些硬质颗粒会造成刀具过早磨损和产生大量切削热。刀具磨损主要是由硬颗粒的摩擦磨损和酸腐蚀的化学磨损所致。因此，多数刀具用户以为，金刚石涂层刀具是加工耐磨的非铁金属和非金属复合材料的理想刀具。在各种刀具涂层中，用金刚石涂层刀具加工难加工材料能很好地保护切削刃，且无化学磨损。