PVD涂层加工技术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，人们在竞相开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也对其应用领域的扩展尤其是在硬质合金、陶瓷类刀具中的应用进行了更加深入的研究。

        研究结果表明：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。随着高速切削加工时代的到来，高速钢刀具应用比例逐渐下降、硬质合金刀具和陶瓷刀具应用比例上升已成必然趋势，因此，工业发达国家自九十年代初就开始致力于硬质合金刀具PVD涂层技术的研究，至九十年代中期取得了突破性进展，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。

        涂层的方法还有很多，如表面离子注人法、电刷镀法、溶胶凝胶法、烧结涂层法等。各种方法都具有其优越性和局限性。刀具涂层时要考虑的主要问题有：

（1）涂层方法的选择。

（2）涂层材料的选择。

（3）涂层与基体材料的匹配。

(4)涂层厚度的选择。

(5)涂层与基体的相容性和结合力，高温下涂层与基体的相互作用和扩散等。 

(6)涂层条件、工艺参数、涂层前基体预处理等。

        PVD涂层加工法起步较晚，但发展很快，其工艺按基本原理可分为反应离子沉积法和反应溅射法等。工件表面通过离子轰击而得到净化，涂层材料则溶化而雾化，并在等离子区电离，沉积于被涂层的材料上。PVD法的沉积温度比CVD法低，约为300～500°C。因而与CVD法相比，PVD法有很多优点。PVD涂层加工纯度高，致密性好，涂层与基体结合牢固，涂层性能不受基体材质的影响。近年来PVD法受到了格外重视。

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。

应用范围

模具及精密零件PVD涂层表面强化处理技术

    PVD涂层是超高表面硬度，良好的化学稳定性和优异的表面质量，并成为各种产业领域的新宠儿。对环境中的温度低的要求，在150℃以下的一般温度，生产过程中的PVD涂层，使得当PVD涂层被施加到高精度的模具，不引起变形和回火等不良现象。

模具PVD涂层的工作条件需要满足模具的要求 

        1、耐磨性 

        变异性在空白塑胶模腔，沿着两个腔体表面流再次滑动，从而使模腔表面，并产生强烈的摩擦之间的空白，从而导致模具因磨损而失效。所以耐磨性是最基础的模具，其中最重要的性质之一。影响耐磨耗性的硬度的主要因素。一般而言，较高的模具件的硬度，较小的磨损量，更好的耐磨损性。另外，耐磨损性也与类型，数量，形状，材料的尺寸和分布相关的碳化物。 

        2、强度和韧性 

        模具大多非常恶劣的工作条件下，有些常承受较大的冲击载荷，从而导致脆性断裂。为了防止模具部件突然脆裂在工作中，模具应具有高的强度和韧性。模具的韧性取决于材料，晶粒尺寸的状态和组织中的碳含量。 

        3、疲劳断裂性能 

        模具的工作，在循环应力的长期效果往往导致疲劳断裂。有在多次冲击疲劳断裂，拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂的形式很少的能量。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度，韧性，硬度，以及材料夹杂物的含量。

合格的模具PVD涂层特性

1.延展性 

锻造变形阻力与低级，塑料，锻造温度范围宽，锻裂冷裂和低的倾向网状碳化物析出。 

2.所述的退火处理 

球化退火的温度范围，低退火硬度和波动范围小，球高。 

3.切削加工 

切割的大，低损耗工具，表面粗糙度低的量。 

4.抗氧化，脱碳敏感性 

抗氧化剂怀孕时高温加热能好，脱碳变慢的加热介质是不小的点蚀倾向敏感。 

5.淬透性 

后具有均匀和高的表面硬度的淬火。 

6.淬透性 

淬火可以得到更深的硬化层，用放松淬火介质后，可以固化。 

7.淬火变形开裂倾向 

常规淬火体积变化的大小，形状翘曲，变形小的，异常变形降低的倾向。常规淬火开裂敏感性低，且对工件上的淬火温度不敏感的形状。 

8.可以磨 

轮相对小的损耗，无磨削烧伤限制大量的车轮质量和冷却条件不敏感，不易发生损伤研磨机的研磨裂纹。 

（℃）满足模具的经济性要求，材料的选择是需要考虑这一原则的特定经济学，尽可能地降低制造成本。因此，要满足的前提下，以较低的价格首选的性能，请不要使用碳素钢，合金钢，不使用国产材料进口材料。此外，当选择也应考虑市场的生产和供应，所选择的钢种应尽量少而集中，易购买。

PVD涂层加工真空涂层主要应用:

a.切削刀具类

　　细微纳米级颗粒的模具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。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。