针对整体硬质合金立铣刀的PVD涂层研发进步明显

PVD涂层加工是物理气相蒸着法（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。

       PVD涂层加工工艺纳米处理温度低，在600℃以下对刀具材料的抗弯强度没有任何影响;在膜内部的压应力是更适合的硬质合金刀具涂布有复杂的PVD涂层工艺的类型没有不利的环境与绿色产业发展的电流方向的影响，管线;此外，模具涂层随着高速加工时代的到来，高速钢刀具的应用比例下降，硬质合金，陶瓷刀具增加了应用程序的比例成为必然，而从90年代初期，因此工业国家开始工作在纳米涂层技术的PVD硬质合金刀具，九十年代中期，硬质合金刀具PVD纳米涂层技术取得了突破性的进展，常用的硬质合金立铣刀，钻头，阶梯钻，钻孔，铰刀，丝锥，可转位铣刀片，形工具，焊接工具等的涂覆方法。 

       PVD是英文的“物理气相沉积”简写，意为物理气相沉积。我们现在通常以真空蒸镀法，溅射法，离子镀和所谓物理汽相淀积，PVD涂层加工是目前最为流行的模具涂层技术。 

       成熟的PVD主要是用磁控溅射法在两个方面进行镀膜。简单的多弧镀设备结构合理，操作方便。它离子蒸发源可在焊接电源，它也类似于电弧焊接的过程中，具体地，在一定的工艺气体压力，电弧蒸发源的离子针和短暂的接触工作，断开，使气体排出。

       由于主多弧的通过电镀不断蒸发源的表面上移动的电弧点的装置的原因是连续地形成浴中，从而获得沉积在基片层上的金属蒸发后，用磁控溅射法相比，它不仅目标利用率是高的，但具有高的金属离子的优点，从该膜与基板的结合力极强。

       此外，多弧镀涂层颜色更稳定，尤其是在做TiN涂层时，每批有可能获得相同的稳定金，所以磁控溅射远远落后。多弧镀缺陷，在传统的直流电源的低温涂层的条件下做的，当0.3微米，沉积率和反射率的模具涂层厚度接近，膜变得十分困难。此外，在膜表面开始变暗。多弧镀另一个不足之处是，由于熔融金属的蒸发，所以较大的颗粒，密度低，比磁控溅射法差的耐磨性的沉积。

       PVD涂层技术广泛应用于航天航空、汽车、机床、化工机械、船舶制造、动力设备、五金工具、医疗器械、标准件制造等领域。工具（刀具）涂层后，可提高使用寿命3-10倍，可提切削效率30%以上，模具涂层后，可大幅降低修模次数，提高模具的脱模性，保证加工精度，从而达到提高模具使用寿命的目的。采用特殊涂层的工模具具有防酸、防腐、耐高温的性能，以应对各种特殊使用环境。

PVD涂层应用实例：

　　模具名称涂层类型模具材料被加工材料使用效果

　　刀具类　TiN（氮化钛）SKD11　0.5mm不锈钢，提高9倍以上

　　模具配件冲棒TiN（氮化钛）Cr12MOV　低碳钢板，提高5倍以上

　　粉末冶金模具　CrN（氮化铬）DC53　WC＋Co粉末，提高12倍以上

　　拉伸模具　TiCN（碳氮化钛）SKD11低碳钢板，解决模具、产品拉伤问题

　　压铸模具　AlCrN（氮化铬铝）H13铝合金6063，解决粘铝料现象，模具寿命延长

       纳米PVD涂层技术是一门需要用到材料学、物理学、电子学、化学、社会环境科学等的新型技术。核心技术常常应用于金属加工，制造业生产等方面，其旨在促进现代切削刀具和各种材料的制造加工业的高速发展。

       针对不一样的模具（塑胶模、五金冲压模、压铸模、模具配件、成型模等）和机械耐磨、耐蚀零件等高需求五金制品所选用的PVD涂层工艺，可显著进步商品外表硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及润滑性；并能便利脱膜，大力进步模具、零件的质量（如外表粗糙度、耐磨性、精度等）和使用寿数，使其有用的发挥商品的潜能。

PVD涂层技术对模具表面涂层的益处可以从以下几个方面来谈谈： 

1，提高模具表面耐磨性，使其硬度变的更高； 

2，PVD涂层的摩擦系数低，致使它的润滑性很好，塑料产品更容易脱膜，五金更易成型； 

3，一些产品需要经过酸性原料，通过PVD涂层技术使模具抗化学腐蚀能力大大提高； 

4，PVD涂层的高抗氧化能力极强，这就表明PVD涂层可以在很高的温度使用； 

5，PVD涂层很薄，其厚度一般都在1-4μm，这样就不影响产品的尺寸，产品就不需要做后续的加工处理，提高了工作效率。