PVD镀钛涂层能够镀出的膜层的颜色种类

PVD涂层加工镀钛能够镀出的膜层的颜色种类有：PVD镀钛目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色，浅金黄色，咖啡色，古铜色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色等。通过控制镀膜过程中的相关参数，可以控制镀出的颜色；镀膜结束后可以用相关的仪器对颜色进行测量，使颜色得以量化，以确定镀出的颜色是否满足要求。

PVD镀钛与传统化学电镀（水电镀）的异同：PVD镀钛与传统的化学电镀的相同点是，两者都属于表面处理的范畴，都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。两者的不同点是：PVD镀钛膜层与工件表面的结合力更大，膜层的硬度更高，耐磨性和耐腐蚀性更好，膜层的性能也更稳定；PVD镀钛不会产生有毒或有污染的物质。

PVD镀钛技术目前主要应用的行业：PVD涂层加工技术的应用主要分为两大类：装饰镀膜和工具镀膜。装饰镀的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命；这方面主要应用五金行业的各个领域，如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系数，提高工件的使用寿命；这方面主要应用在各种刀剪、车削刀具（如车刀、刨刀、铣刀、钻头等等）、各种五金工具（如螺丝刀、钳子等）、各种模具等产品中。

PVD镀钛（离子镀膜）技术的重要特性和优势

  和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较，PVD离子镀膜具有如下优势：

        1．膜层与工件表面的联合力强，更加长期和耐用

        2．离子的绕射性能强，能够镀形状复杂的工件

        3．膜层沉积速度快，生产效能高

        4．可镀膜层种类广泛

        5．膜层功能平稳、安适性高

   随着对PVD涂层加工核心技术理解的不断深入，他们正致力于将涂层应用于更广阔的空间，以发挥其最大效能。

   从CVD(化学气相沉积)到PVD(物理气相沉积)，现代涂层技术的应用已经无处不在，除了已经成熟应用的领域，如刀具、精密模具以及各种零部件之外，涂层技术已经渗透到更广阔的领域，这些应用高端且专业。

   尤其是市场经历振荡之后，质量和效率获得了前所未有的极高关注度，于是高速切削、硬切削等先进加工方式自然的被列入日程。由此，被看做是三大关键要素之一的涂层技术不得不引起人们的重视，涂层供应商也如雨后春笋般涌现，但其技术真正能为用户所用的却为数不多。

关注涂层的核心技术

目前，纳米涂层技术可以提供PVD、PACVD(离子加强化学气相沉积)、CVD及CVA(铝化学气相沉积)多种涂层.

以刀具涂层市场为例，现如今刀具的模具PVD涂层市场正在迅速地成熟起来，而且已不再是技术驱动。也就是说涂层的开发要遵循市场的需求。

另外，纳米涂层技术还针对钻孔刀开发了复合涂层(TiN+DLC, TiCN+DLC，AlTiN+DLC)，通过在原有涂层的基础上添加DLC涂层(类金刚石涂层)，可以得到极为光滑的表面，从而降低摩擦系数，从根本上解决了深孔加工中因排屑问题而导致的孔径尺寸超差现象的发生。

    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涂层加工技术广泛应用于门窗五金、厨卫五金、灯具、海上用品、首饰、工艺品，及其它装饰性制品的加工制造。 

    如今PVD涂层加工在日用五金领域已相当普及，许多世界领先的五金制造商都已开始PVD产品的开发和大批量生产。PVD丰富的色彩使其非常容易搭配，优异的抗恶劣环境，以及易清洗、不褪色的性能使其深受消费者喜爱。特别是的明星产品——铜色系列涂层，被全世界广泛采用，并用来代替铜及镀铜制品。

    PVD涂层加工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。

    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涂层加工表面涂层处理技术在成都地区尚属空缺，成都敏捷引进瑞士PLATIT公司先进的涂层设备及技术，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。我公司联合四川西华大学探索该技术各个涂覆层如TiN、TiAlN、TiCN-MP、TiCN、 TiAlCN、GRADVIC 、ZrN、CrN、CROMVIC 、AlTiN、DLC(类金刚石涂层)等材料对模具型面的硬度、耐磨性、抗热性、抗腐蚀性、自润滑性等的影响，研究开发综合性能更好的复合涂层和纳米涂层。

　　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。

PVD镀钛和PVD镀钛机的区别分别

PVD镀钛和PVD镀钛机的区别分别是，PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。近十多年来，真空离子镀膜技术的发展是最快的，它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀钛，指的就是真空离子镀膜；通常所说的PVD镀钛机，指的也就是真空离子镀膜机。

PVD涂层加工技术的原理是，PVD镀钛（离子镀膜）技术，其具体原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

PVD镀钛膜层的特点有采用PVD镀钛技术镀出的膜层，具有高硬度、高耐磨性（低摩擦系数）、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点，膜层的寿命更长；同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

PVD镀钛能够镀出的膜层种类是：PVD镀钛技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法，它能够制备各种单一金属膜（如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜（TiN、ZrN、CrN、TiAlN）和碳化物膜（TiC、TiCN),以及氧化物膜（如TiO等)。

PVD镀钛膜层的厚度是： PVD镀钛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。

  PVD涂层加工工工艺处理温度可控制在100～500℃以下，因此镀钛工艺可用于多种材质基体的涂层，不仅具有多姿多彩的装饰效果，更重要的是采用PVD技术可使涂层具有优异的理化特性，大幅度强化基体表面诸如硬度、摩擦系数等物理特性指标。

1、工艺性镀钛（工具镀）：提高工件表面理化特性的镀膜可使其使用寿命及生产效率成倍提高。主要应用在各种刀剪、车削刀具（如车刀、刨刀、铣刀、钻头等等）、各种五金工具（如螺丝刀、钳子等）、各种模具等产品中。如在切削刀具上镀制1～5μm的TiN膜层，可使刀具寿命提高2~10倍，提高切削速度30%，提高进给量20～100%，且使加工工件的光滑度提高一个等级。 

2、装饰性镀钛（装饰镀）：离子真空镀膜设备可制备多种色泽的膜层，由浅到深的金黄色、古铜色、黑色、蓝色以及绚丽的复合色等等，在不锈钢立柱、扶手、展架、屏风、钟表、灯具、厨具、卫浴五金等各种装饰性材料的加工应用中已广泛采用真空镀钛技术。

常用的涂层

    （1）氮化钛涂层（TiN）

    TiN是一种通用型PVD涂层，可以提高刀具硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。

    （2）氮碳化钛涂层（TiCN）

    TiCN涂层中添加的碳元素可提高刀具硬度并获得更好的表面润滑性，是高速钢刀具的理想涂层。

    （3）氮铝钛或氮钛铝涂层（TiAlN/AlTiN）

    TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效提高刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同，AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度，因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

    （4）氮化铬涂层（CrN）

    CrN涂层良好的抗粘结性使其在容易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后，高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。

    （5）金刚石涂层（Diamond）

    CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能，是加工石墨、金属基复合材料（MMC）、高硅铝合金及许多其它高磨蚀材料的理想涂层（注意：纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件，因为加工钢件时会产生大量切削热，并导致发生化学反应，使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏）。

    适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同，分别有其特定的使用场合。此外，还可以采用多层涂层，此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌入了其它涂层，可以进一步提高刀具的使用寿命。

    真空镀膜刀具PVD涂层加工采用纳米涂层的新技术，在模具表面沉积多层多元素金属薄膜(膜层厚度为l～71a,m)，这层膜具有耐磨损、抗腐蚀，高硬度的功能，由于这层膜不与铝、锌等金属溶液亲和或发生反应，能极大地改善压铸件的离模性能而不发生粘模现象。在改善液体金属粘模和热龟裂方面取得最佳效果，有效解决压铸模具碰到的问题，以获得最优的综合使用性能，解决了传统工艺所无法解决的问题。

    金属在特定环境下(压力，温度，电磁场等)与各种气体(氩气，氮气，氧气及乙炔气等)产生综合作用形成等离子体，经过加速后，等离子体涌向被镀工件表面，形成牢固的膜层。该镀钛膜层细密均匀，结合力强，硬度高，防腐耐磨，具有良好的导电性和自润滑性能，同时色泽丰富多样，因此真空镀钛不仅是提高材料使用性能的有力手段，在装饰上同样是提升档次，提高附加值的最佳选择。 

    PVD(物理气相沉积)技术在二十世纪七十年代末，刀具PVD涂层加工开始应用在提高机械力学性能的硬质膜方面，制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国工具制造业的高度重视，人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。 

    PVD镀钛抛光技术(物理气相沉积)是相对于CVD(化学气相沉积)来说的。它是一种蒸发镀膜技术，由蒸发、运输、反应、沉积四个物理反应完成材料镀膜的过程，可以说是一种替代电镀的过程。

    PVD镀钛抛光技术(物理气相沉积)承袭了化学气相沉积提高表面性能的优点,并克服了化学气相沉积高温易使材料变形等缺点。要知道，在一般化学气相沉积(CVD)的过程中，基体表面发生化学反应所需能量来源于外界热源对于基体表面的加热作用，因此CVD过程温度很高，容易造成材料本身的变形。

    而物理气相沉积(PVD)不同于化学气相沉积(CVD)，在物理气相沉积(PVD)过程中，基体表面发生化学反应所需能量来源于等离子体粒子或电子束能量等，并且其起到了化学反应中催化剂的作用，可使外界热源对于基体表面的加热作用大大减轻，因此PVD过程温度很低，故产生畸变的风险也大大减少小，从而大大保证了材料表面的完整性，提高了其使用性能，使其PVD涂层的硬度更高，也更耐磨，不易脱落。

    涂层刀具是近20年出现的一种新型刀具材料，是刀具发展中的一项重要突破，是解决刀具材料中硬度、耐磨与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施。涂层刀具是在一些韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性高的难熔化金属化合物而获得的。常用的涂层材料有TiC、TiN和Al2O3等。本世纪70年代初首次在硬质合金基体上涂覆一层碳化钛(TiC)后，把普通硬质合金的切削速度从80m/min提高到180m/min。1976年又出现了碳化钛-氧化铝双涂层硬质合金，把切削速度提高到250m/min。1981年又出现了碳化钛-氧化铝-氮化钴三涂层硬质合金，使切削速度提高到300m/min。

    在高速钢基体上刀具涂层多为TiN，常用物理气相沉积法(PVD法)涂覆，一般用于钻头、丝锥、铣刀、滚刀等复杂刀具上，涂层厚度为几微米，涂层硬度可达80HRC，相当于一般硬质合金的硬度，耐用度可提高2-5倍，切削速度可提高20%-40%o

    硬质合金的涂层是在韧性较好的硬质合金基体上，涂覆一层几微米至十几微米厚的高耐磨、难熔化的金属化合物，一般采用化学气相沉积法(CVD法)。

    目前各工业发达国家对涂层刀具的研究和推广使用方面发展非常迅速。处于领先地位的瑞典，在车削上使用涂层硬质合金刀片已占到70%-80%，在铣削方面已达到50%以上。但是涂层刀具不适宜加工高温合金、钛合金及非金属材料，也不适宜粗加工有夹砂、硬皮的锻铸件。

    在刀具涂层领域，仍然有很大的市场空间，除了汽车工业这一传统行业外，航空航天、军工、风电也是企业重点关注的市场。此外，虽然今天几乎所有加工行业所使用的刀具都被添加了涂层，但对于其它行业所使用的部件和工具来说，这还远远没有成为一项规则。在其它不同行业的许多部件上采用物理气相沉积涂层，这个潜在市场仍然有极大空间有待开发。物理气相沉积溅射技术已经可以用来在低至100℃的相对较低的温度下沉积涂层，这为这些涂层的使用打开了全新的市场。

     PVD镀钛技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。近十多年来，真空离子镀膜技术的发展是最快的，它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀钛 ，指的就是真空离子镀钛;通常所说的PVD镀钛机，指的也就是真空离子镀钛机。

     PVD镀钛(离子镀钛)技术，其具体原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

     PVD镀钛膜层的特点,采用PVD镀钛技术镀出的膜层，具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点，膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

     在高温，真空钛金炉内，钛、锆金属。借用惰性气体的辉光放电使金属或合金蒸气离子化，离子经电场加速而沉积带负电荷的不锈钢板上，从而形成色泽丰富艳丽的金属膜

色泽永恒的PVD镀钛

     PVD涂层加工不同与传统的电镀等方式，因为其独特的性能，高硬度，防磨檫，不剥落，不褪色，高度防腐，并且不受紫外线影响，因此，PVD镀钛不锈钢是作为一种独特的装饰材料被广泛应用于各种装饰领域

 独特性能

 在烈日下，潮湿及一般的城市环境中保持不褪色

 在紫外线下不会脱皮，不剥落，不掉色

 可以在各种纹路，图案表面上镀许多颜色

 PVD镀膜颜色范围

 金色，黄铜色，玫瑰金色，银白色，黑色，古铜色，紫铜色，蓝色等

 表面特征

 外观：纯金属膜，凝重而华丽的金属光泽

 抗腐蚀和氧化性：不褪色，不易划伤

 通用性：室内外主要的表面装饰工艺

 良好的可塑性：在弯曲90度以上，不易断裂或脱皮及表面檫伤

 耐抗性：硬度系数超过80RC

 耐久性：表面抛光可维持20年以上

 经济性：节约（减少）了一般镀铜（金）板所需清洁磨光的时间和花费，使用一块软布和玻璃清洁剂就可以

 抗破坏性：笔迹和图迹易消除

 环境适应性：防止有害物质的放射

     在加工过程中，切削刀具将承受几方面的损伤，如切削热，高压，磨损和热振荡。刃口的温度将超过1000摄氏度。这种极端的热量将破坏刀具材料各成分的结合力及其它成分，还有可能导致刀具和被加工材料间发生有害的化学反应。磨损是切削过程中始终发生的过程：刀具和被加工材料间的接触面将承受大于140bar（2000Psi）的压力。

     热振荡：刀具的快速加热和冷却是加工过程中非常普遍的情况；在切削过程中，刀片被加热，当刀片离开切削面时，刀片被冷却。机械振荡在加工断续表面时经常发生。根据具体操作和被加工工件的情况，机械振荡有时扮演着车削加工的角色。粘连磨损经常发生在被加工材料粘连在刀具表面的情况下（形成积屑瘤）。

     PVD涂层是英文Physical Vapor Deposition（物理气相沉积）的缩写，是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用真空镀膜设备气体放电使钛板蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

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

　　刀具类刀具PVD涂层　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 

PVD真空涂层主要应用:

a.切削刀具类

　　细微纳米级颗粒的PVD涂层显微结构兼备高韧性、高硬度、高抗氧化性的特性，并可实现加工过程中无摩擦排屑的极光滑表面。在涂层沉积过程中，做到涂层与产品基体的超强附着，同时可以有效的控制涂层的沉积厚度（单边0.5微米─5微米），针对不同的产品类型涂层处理。刀具PVD涂层PVD后的刀具也具备了CVD后的热稳定性，从而实现刀具（拉刀、铣刀、丝攻、钻头、刀粒、分中棒等）的强力高效加工，使其具备卓越的使用性能。　　

b.模具类、模具配件及机械零件类

　　针对不同的模具（塑胶模、五金冲压模、压铸模、、成型模、引伸模、拉伸模、翻边模等）和模具配件（冲棒、顶针）、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。

　　c.医疗器械、金属五金制品类

　　PVD涂层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涂层处理适用的材料：承受加热温度大于230度而不受影响的金属材料。