最新的PVD复合镀层刀片为航空与模具领域的仿形铣削加工提供高生产率的方案。 

     应用PVD（物理气相沉积）镀层PVD涂层工艺的新型复合镀层在针对高硬度工件材料高性能立铣与仿形铣的铣刀片开发里正扮演一个重要的角色。快速增长的应用领域包括用于当今喷气发动机制造的高温合金与模具的高速精加工。

针对更高强度合金的韧性更好的刀片

     在航空产业里，追求燃效更高与喷气发动机更安静的需求推动高温合金向进步纯度、韧性与高温强度等方面的发展。但是，这些进步对加工性是有负面影响的。随着合金高温强度的增加，在立铣与仿形铣加工时就产生作用在切削刃上的力。其结果是，曾经适用于加工很多种钛合金与镍基高温合金的C-2硬质合金材质等级变得不再合适了。

     对于这种研发的成果之一是已经推出了先进的细颗粒硬质合金铣削材质等级，它在高温合金应用里具备进步刀具寿命与改善可靠性的能力。与传统的硬质合金相比，细颗粒硬质合金具有更高的抗压缩强度，仅仅是为了韧性其本钱高一些。因此，它们抵抗高温合金加工常见失效模式比传统硬质合金要有效得多。

     为进步高温合金加工的生产率，PVD镀层PVD涂层为了进步切削刃的耐磨性与韧性并且不牺牲细颗粒硬质合金基体的抗压缩强度与硬度而研发的。这种镀层的第一层是氮化钛 (TiN)，下一层是碳氮化钛 (TiCN)，然后是氮铝化钛 (TiAlN)。从历史上看，TiN镀层的通用性最好，对很宽范围的切削工况及很多种钛合金、高温合金有效。TiCN比TiN更硬，并且具有上述优点。第三种镀层在最近的几年里最具有吸引力。当它第一次推出时，由于镀层表面较粗糙而且一致性不太好，仅在有限的应用场合里进步切削速度的能力。在车削应用里进步铝的含量导致了速度能力与硬度的戏剧性进步。于是这种镀层的应用范围扩展了。

     如今的细颗粒硬质合金铣削材质等级组合了多层这样的镀层，并且被证实在很宽的应用范围里比任何早期单一镀层形式的性能更好。最新的PVD复合镀层材质等级还提供其他重要的上风。其中之一是干切削。 由于这些材质等级在更快的切削速度下切除非常小的切屑，通常不需要冷却液来控制切削刃或工件上的积屑瘤。因此，通常可消除与使用冷却液相关的负面环境影响与本钱开销。

     以山高为先锋的两种新技术在该领域提供经济性的上风。我们现在能提供通过直接压制或挤压方式获得早先只能由磨削生产的非常复杂的铣削槽型。消除这种昂贵的工序意味着一种加工难加工材料的本钱更低的方案。

针对模具应用的槽型与镀层 

     PVD复合镀层细颗粒硬质合金的另一重要应用领域是模具行业，它们能提供淬硬工具钢高速精加工的能力。在很多情况下，这些高速仿形铣削加工能获得的加工表面粗糙度好到足以戏剧性的降低或甚至取消钳工的手工抛光或其它手工精加工手段。总加工时间可减少多达25%至 30%。 

    它所有的针对模具应用的仿形铣刀都使用PVD复合镀层细颗粒硬质合金刀片，这些刀片由具有两个有效切削刃的经精密磨削的切削刃组成。PVD复合镀层的一个明显的特性是它们的切削刃非常锋利，它代表了传统以为硬材料的高进给加工需要特别强壮的切削刃的观点的一种发展。

    关于这些刀片的非常锋利的切削刃的一个重要补充是PVD（物理气相沉积）镀层工艺。由于PVD镀层薄，它们能精确地复制即使是非常锋利的切削刃。于是其终极产品把切削刃的耐磨性与化学稳定性结合在一起得到切削非常轻快的槽型。而且由于PVD镀层不会引起刃口强度的降低，切削刃的韧性好，因此能抵抗崩刃。

    PVD是物理气相蒸着法（Physical Vapor Deposition）的简称，它与CVD的气体在高温下产生化学反应形成表膜不同，其采用通过电能等物理手法使金属蒸发物产生离子进行涂层。与CVD相比PVD涂层的特点如下。

    PVD与CVD相比，可在低温下进行涂层，硬质合金母材受的损失小，因此可在涂层时对母材进行选择；CVD的涂层膜有张力所以在耐缺损方面有不利之处。与之相比，PVD涂层产生压缩力，有利于耐缺损，可用在锋利切削刃的刀具制造。

    PVD涂层可在充分发挥以上特长的加工形态中加以利用。具体如下：

要求有锋利切削刃的整体硬质合金刀具；

要求耐缺损性强的平面铣刀用刀片；

轻易因熔付而出现崩刃的低速切削用刀片；

在高温状态下母材硬度降低的高速钢刀具。

    尤其是针对整体硬质合金立铣刀的PVD涂层研发进步明显。以往TiN或TiCN涂层是主流产品，但在20世纪90年代前期（Ti,Al）N涂层的出现使整体硬质合金立铣刀的性能大幅进步。特别是含Al丰富的（Al,Ti）N涂层通过大幅进步表膜硬度和耐氧化性而实现了对淬火钢的直接加工，是模具加工的技术创新。目前，针对HRC60左右的超高硬度材料加工用涂层及软钢加工用涂层等不同用途的专用涂层的开发呈现多样化的趋势。