PVD涂层加工表面处理的需求不断增加潜力巨大

      近年来，PVD涂层加工技术在模具的工作表面强化处理中的应用越来越多，其突出的优点是可有效提高模具使用寿命，同时镀膜温度低，在250℃～500℃左右，可减少工件型面的变形。

      PVD表面涂层处理技术，目前已在省内外企业获得应用和认同，涉及的模具包括冷冲模、塑料模、热锻模、挤压模等，涉及的零件有各种易磨损的部件，例如录音机磁头外壳拉伸模，对其材料为YG20硬质合金的模具工作零件进行PVD涂覆TiN处理，寿命从原来的13万次提高到45万次以上，物理气相沉积技术是通过加热或离子轰击（喷射）使坚固的高纯度涂层材料（金属，如钛、铬和铝）蒸发。

      同时，加入反应气体（例如氮或含碳气体），这些气体与金属蒸气反应生成化合物，然后沉积在工具或模具上形成薄而高度粘附的涂层。

      PVD复合涂层性能优良，具有不可轻视的应用潜力。国内PVD技术在模具产业的应用与推广才处于起步阶段，主要以单层TiN系涂层为主。手机行业已将模具的涂层写入标准条件中，目前国内只有少数大型企业获得初步应用，模具包括冷冲模、塑料模、热锻模、挤压模等多类模具，使用寿命平均提高3-5倍以上。

模具PVD涂层性能特点

镀膜的属性

·颜色均匀一致

·具生物兼容

镀膜特性

·抗氧化，抗腐蚀。

PVD膜层抵抗力

高度耐磨损，耐刮擦，不易划伤。

可镀材料广泛，与基体结合力强。

高真空离子镀膜技术——对人体和生态环境真正无害。

      PVD涂层加工在华南地区的模具生产商中已广泛应用，他们认同PVD涂层可以延长模具寿命，从而降低生产成本的事实。另一方面，有数据显示：华东、中南地区所生产的压铸组件超过70%，年产值约合480亿元人民币。随着国内模具的逐步高品质化，模具PVD涂层表面涂层处理的需求将不断增加，潜力巨大。

      模具涂层最好涂布中，为了保护，绝缘，装饰而涂抹成固体连续薄膜涂层，金属，织物，塑料基片上的涂层，例如塑料层。不适用模具涂层会有很大的影响吗？简单地说，使用模具涂层中最主要的目的降低成本，无利不起早，将模具的寿命延长，从而降低了模具的投资成本，减少了停机时间，提高生产率说是涂层的效果不如说是研发它的原因。

      此外，该模具可在干燥或微润滑，节省操作和处理的成本。鉴于效率，通过在模具和涂层的模具稳定性属性是在运行，从而增加每单位时间的产率的情况下，更高的生产率。 

      模具PVD涂层技术能够广泛应用于各类磨损、咬合、腐蚀、粘着、融合等而导致失效的东西、模具、机械零件、医疗器械等。其中，因磨损导致的失效的商品（如：冲裁、冷镦、粉末成型等）涂层后可增加使用寿命2-20倍以上；因咬合导致商品或模具的拉伤疑问（如：引伸模、拉伸模、翻边模等），涂层后能够从根本上予以处理。

      PVD涂层只是表面一层很薄的（1～4祄）金属陶瓷涂层，它主要是提高表面硬度，增强表面耐磨性，主要是针对平行的摩擦，所以基体的硬度是非常重要的。

      PVD涂层即物理气相沉积，是当前国际上广泛应用的先进的表面处理技术。其工作原理就是在真空条件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。它具有沉积速度快和表面清洁的特点，特别具有膜层附着力强、绕射性好、可镀材料广泛等优点。

       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。