PVD涂层表面涂层处理技术用于精密零件及模具表面处理

    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。

    模具及精密零件PVD表面强化处理技术　近年来，PVD镀膜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涂层表面涂层处理技术用于精密零件及模具表面处理，提高模具型面硬度、耐磨性、抗热性、抗腐蚀性等，可使零件及模具使用寿命提高3-5倍，大大提高了模具材料的利用率。

　　PVD涂层表面涂层处理技术，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。

纳米PVD涂层加工技术是一门介于材料学、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制造加工业的高速发展。

针对不同的模具(塑胶模、五金冲压模、压铸模、模具配件、成型模等)和机械耐磨、耐蚀零件等高要求五金制品所采用的PVD涂层工艺，可显著提高产品表面硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及润滑性；并能方便脱膜，大力提升模具、零件的品质(如表面粗糙度、耐磨性、精度等)和使用寿命，使其有效的发挥产品的潜能。

在模具的使用过程中，早期失效经常出现。失效的因数通常是磨损、腐蚀、融合、粘着等。其问题不单是拖延生产周期，也大大增加了生产成本，进而影响企业竞争力。为此，业界陆续推出不同的解决方案，而PVD涂层表面处理技术是倍受青睐的方案，能最有效的解决上述难题。  

PVD涂层加工技术可以广泛应用于各类磨损、咬合、腐蚀、粘着、融合等而引起失效的工具、模具、机械零件、医疗器械等。其中，因磨损引起的失效的产品(如：冲裁、冷镦、粉末成型等)涂层后可提高寿命2-20倍以上；因咬合引起产品或模具的拉伤问题(如：引伸模、拉伸模、翻边模等)，涂层后可以从根本上予以解决。

    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涂层的主要作用有以下:

模具保护作用。铝合金型材在使用过程中，长期暴露于空气中，会受到氧、水分、酸物、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在需要受到保护的工件表面通过一定的涂装工艺方法形成具有一定厚度的涂层(即保护层)，从而起到保护作用。

模具装饰作用。涂料可以配制出多种多样的颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等，使产品形成美丽的造型和外观以及所需要的特种性能，起到美化人类生活环境的作用。

模具其他作用。涂层除了具有保护和装饰作用外，还具有许多特殊的功能，如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。

   合理地应用模具PVD涂层表面处理技术，可以降低的工艺成本使模具寿命提高5～10倍甚至几十倍，经济效益十分显著。目前，各种模具表面处理新技术正得到业界越来越多的关注和推广应用。对模具表面进行处理的主要目的在于提高表面硬度、耐磨性和耐蚀性等，从而提高模具产品质量，延长模具使用寿命。合理地应用模具表面处理技术以获得高精度的模具表面，是生产精度高且表面质量好的产品的必要条件。表面强化工艺成本较低，而模具寿命却可提高5-10倍 合理地应用模具表面处理技术，可以以较低的工艺成本使模具寿命提高5～10倍甚至几十倍，经济效益十分显著。

      时至今日，模具PVD涂层技术已在建筑材料、运动器材、电子行业、锁具五金、厨房卫浴、钟表饰品、医疗设备和工具加工等行业得到了广泛而深入的应用，为这些行业带来了可观经济效益的同时也增强了它们的发展潜力。今天越来越多的制造业、建筑业和设计业的工程师都非常认可这些PVD离子镀膜产品效果、特性和优势。

      PVD涂层加工用来制备新的，具有额外价值和特点的产品，如绚丽的色彩、耐磨损能力和降低摩擦。

PVD离子镀膜涂层可分为"装饰镀"与"功能镀"两大类。

      装饰镀的膜层较薄，其主要目的是用来改善产品的外观效果，如色泽、亮度等；另外装饰性膜层同样也能够起到减少表面磨损、抵抗表面腐蚀、延长产品寿命的作用。

     装饰镀主要是应用在一些附加值较高的产品上，如：钟表饰品、运动器材、光学电子、餐具、门锁卫浴五金等等。镀膜后的产品能够展现出雍容华贵、光彩夺目等各式各样的美丽效果，并且膜层耐磨损不褪色。

     功能镀膜层相比装饰镀较厚，其主要目的是利用膜层的高硬度、高耐磨耐热耐腐蚀等性能，来延长各种五金工具、车削刀具、模具以及各种医疗器材的寿命，如车刀，铣刀，刨刀，钻头、手术钳、手术刀等等。

     功能镀的膜层，能够大幅度的延长产品的使用寿命。例如，在车刀、铣刀、刨刀、钻头等车削刀具上镀过 PVD 膜层后，其使用寿命能够提高 5~40 倍；同时由于 PVD 膜层的非常细腻及摩擦系数小的特点，机床的车削速度和被加工表面的光洁度也都有很大的提高。这使得生产企业的效率大幅提高，其产品的加工精度和外观也得到了改善，能够为企业带来更多的效益。

     PVD涂层技术出现于20世纪70年代末期，由于可以控制在500℃以下的纳米涂层处理过程的温度，所以最终的治疗过程可以用作涂层高速钢切削工具。 PVD纳米涂层技术，可大大提高高速钢刀具，所以迅速的推广应用该技术在八十年代。八十年代末工业的高速钢切削工具开发的PVD涂层的比例已经超过60％，被广泛应用。 

     PVD涂层技术在高速钢刀具领域的成功应用，引起了极大的关注在世界各地，人们都在竞相开发的同时，高性能，高可靠性的纳米涂层设备，还以扩大其应用领域更深入的研究，尤其是在硬质合金，陶瓷刀具在该领域的应用。与CVD涂层工艺相比，PVD涂层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。 

    而在中国，引进的纳米涂层技术城外不久，自主研发更新尚未成熟的条件下，所以相对于国外先进的纳米涂层相比还有一定的差距，需要投入更多的资金，精力来更新，新的，先进的纳米涂层技术，管理流程的发展，以提升我们的涂料行业的竞争力。

PVD是：Physical Vapor Deposition英文的缩写，中文意思是：物理气相沉积。主要意思是指在真空条件下，在真空状态下注入氩气，氩气桩基靶材，靶材分离成分子被导电的货品吸附形成一层均匀光滑的表面层。

PVD涂层镀膜技术主要分为：真空离子镀膜，真空溅射镀，真空离子镀膜。我们经常说的PVD镀膜就是指真空离子镀膜，近几年来，真空离子镀膜技术发展是最快的，它已经成为当今社会最先进的表面处理方式之一。PVD镀出的膜层硬度高，耐磨性强，耐腐蚀性好，化学性稳定，而且膜层寿命长。PVD真空镀膜

PVD镀膜可以镀膜出的颜色种类：可镀IPG、IP紫色、IP玫瑰金色、IP钨钢色、IP铬色、IP咖啡色、IP红、IP钛色、IP蓝色及IP黑、枪色、ＩＰ灰等，可以通过控制镀膜过程的相关参数来控制镀出来的颜色，镀膜结束后可以用相关的仪器对镀膜出来的颜色进行检查，使颜色得到准确来满足客户要求。

PVD镀膜膜层的厚度为微米级，厚度较薄，一般为0.3μm ～5μm，其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm ～1μm ，因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，镀后不须再加工。