表面工程是当前材料科学与工程领域中表现较为活跃

PVD涂层加工技术是目前最新、最先进的表面工程技术之一，它能把弧光放电作为金属蒸发源的表面涂层技术。离子镀技术的镀膜速度高，膜层致密，膜的附着力好等优点，使多弧离子镀镀层在模具的超硬镀膜领域的应用越来越广泛，并占据重要的位置。

模具是金属加工业的帝王。而模具材料又是模具工业的基础。但即使是新型模具材料仍难以满足模具的较高综合性能的要求。表面工程是当前材料科学与工程领域中表现较为活跃、发展较为迅速的分支。表面工程具有学科的综合性，手段的多样性，广泛的功能性，潜在的创新性，环境的保护性，很强的实用性和巨大的增效性，因而受到各行各业的重视。表面工程技术在模具制造领域中的应用，在很大程度上弥补了模具材料的不足。

 PVD涂层加工的物理特性及与之相对应的优点包括： 

 PVD涂层加工硬度极高（超过HRc85）：代表耐磨性极好； 

 摩擦系数低（DLC =0.15）：脱模容易，改善拉伸五金冲压、成型的润滑问题； 

 耐高温（最高达到1200℃）：不容易氧化，改善干切削和压铸成型问题； 

 化学屏障/导热率低：可有效防止因高温导致硬质合金刀具的钴元素流失；改善压铸出现的热龟裂问题； 

 厚度只有1～4祄 ：涂层后不影响产品最终尺寸。

      PVD涂层技术是最新、最先进的表面工程技术之一,它是把弧光放电作为金属蒸发源的表面涂层技术。由于离子镀技术具有镀膜速度高,膜层致密,膜的附着力好等特点,使多弧离子镀镀层在模具的超硬镀膜领域的应用越来越广泛,并将占据越来越重要的地位。

      PVD技术出现于二十世纪七十年代末，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。与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响；薄膜内部应力状态为压应力，更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层；PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。

      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。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。

      针对目前我国的模具表面处理技术的应用现状我刊经过用户抽样问卷调查发现，目前，模具制造企业主要应用的表面处理技术仍是以传统的表面淬火、渗碳/氮技术、电镀与化学镀技术为主，而这些技术都不同程度地存在表面硬度分布不均、热处理变形等难以解决等多方面的问题。对于今后的技改方向，大家的共同关注点在于新技术的应用，如表面涂层技术、TD覆层处理技术、激光表面强化技术和电子束强化技术等。CVD技术CVD（化学气相沉积）和PVD涂层（物理气相沉积）技术均被广泛应用于模具表面处理，其中PVD涂层技术具有更卓越的抗高温氧化性能和强大的涂层结合力，在高速钢切边模、挤压模上应用效果良好。

      PVD涂层技术对模具表面涂层的益处可以从以下几个方面： 

1，提高模具表面耐磨性，使其硬度变的更高； 

2，PVD涂层加工的摩擦系数低，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。 

    PVD涂层加工确保模具产品表面品质

    生产周期长、加工精度高使得模具造价高昂，同时好的模具在加工产品过程中应该能够确保产品表面品质优异。公道应用表面处理技术以获得高精度模具表面，是进步产品精度及表面质量的必要条件。

    随着汽车行业竞争的日益激烈和经济状况的日益恶劣，汽车零件生产厂家对生产本钱的关注度与日俱增。零件生产本钱的很大一部分来自于工模具的本钱，而模具则是其中一个非常重要的部分。模具因生产周期长，加工精度高而造价高昂，所以生产厂家总是希看模具使用寿命能够足够长，同时好的模具在加工产品过程中应该能够确保产品表面品质优异。

    在众多的表面处理方法中，PVD涂层加工无疑是解决以上题目的首选方法。从本钱的角度考虑，花费在PVD涂层的投进只占模具本钱的几十分之一，却能够得到寿命和被加工零件表面品质的明显提升。

    与传统的表面热处理方式相比，一般PVD涂层后的表面硬度要高数倍至数十倍以上，这就使得经过PVD处理的模具寿命会在原来的基础上进步数倍至数十倍以上。从使用寿命的角度上看，工具的本钱得到很大程度的降低。由于模具寿命的进步，机器因更换模具而停机对产能的影响也大为降低。

    PVD物理气相沉积具有金属汽化的特点，与不同的气体反应形成一种薄膜涂层。在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同，导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。PVD涂层加工温度属于超低温工艺，对工件尺寸影响非常小，不会影响工件的精度。

    PVD涂层适合对绝大多数 模具和部件进行沉积涂层，应用领域包括切削 、成型模具、耐磨部件、汽车零部件、医疗装置和装饰产品等。其材料可包括钢料，硬质合金和经电镀的塑料等。

   涂层类型有： OVINO®TiCN、OVINO®ALCrTiN、OVINO®TiALN、OVINO®CrN(MP)、OVINO®CrALN、OVINO®ZrN、A-C:H/DLC/TAC etc.

   涂层厚度一般为3~6um ，但在有些情况下，涂层可薄至0.5um ,厚至10um。

   涂层种类和厚度决定工艺时间，一般工艺时间为8~12小时。

PVD涂层加工优点：

1、适合多种材质，涂层多样化。

2、延长工件使用寿命，改善品质，提高生产效率。

3、较低的涂层温度，零件尺寸变形小。

4、非常环保，对工艺环境无污染。

pvd涂层加工技术 

   增强型磁控阴极弧：阴极弧技术是在真空条件下，通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态，从而完成薄膜材料的沉积。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用，将靶材表面的电弧加以有效地控制，使材料的离化率更高，薄膜性能更加优异。

   过滤阴极弧：过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统，可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净，经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%，并且可以过滤掉大颗粒， 因此制备的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蚀性能好，与机体的结合力很强。

   磁控溅射：在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同，导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。

   离子束DLC：碳氢气体在离子源中被离化成等离子体，在电磁场的共同作用下，离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上，沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压，因而离子能量更大，使得薄膜与基片结合力很好；离子电流更大，使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构，工艺控制精度可达几个埃，并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至最小。

    PVD技术出现于二十世纪七十年代末，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。与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响；薄膜内部应力状态为压应力，更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层；PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。目前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。

    PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度，涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、cnx、DLC和ta－C等多元复合涂层。