PVD涂層對比CVD涂層存在的優點
PVD涂層常見的涂層技術,目前市場上的涂層方式多種多樣,不同的方式也存在不一樣的特點,小編下面就給大家分享一下四川pvd涂層與cvd涂層相比存在的一些優點。
PVD涂層是利用蒸發或濺射等物理形式把材料從靶源移走,然后通過真空或半真空空間使這些攜帶能量的蒸氣離子沉積到基片或零件表面以形成膜層,通過氣相反應過程,使蒸發或濺射出的金屬原子發生氣相反應,從而在刀具表面沉積出所要求的化合物。PVD涂層能涂氮化鈦、碳氮化鈦、鋁鈦氮化合物,以及各種難熔金屬的碳化物和氮化物。
目前,常用的PvD方法有低壓電子束蒸發(LVEE)法、陰極電子弧沉積法(CAD)、晶體管高壓電子束蒸發法( THVEE)、非平衡磁控濺射法(UMS)、離子束協助沉積法(IAD)和動力學離子束混合法(DIM)。其主要差別在于,沉積材料的汽化方法以及產生等離子體的方法不同,而使得成膜速度和膜層質量存在差異。
PVD技術主要應用于整體硬質合金刀具和高速工具鋼刀具的表面處理,已普遍應用于硬質合金鉆頭、銑刀、鉸刀、絲錐、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。
和CVD涂層比較,PVD涂層有以下優點:
涂層溫度(300~500℃C)低于高速工具鋼回火溫度,故不會損害高速工具鋼刀具的硬度和尺寸精度,涂層后不再需要熱處理。
涂層有效厚度只有幾微米,故可保證刀具原有的精度,適于涂覆高精度刀具。
涂層的純度高,致密性好,涂層和基體的結合牢固,涂層性能不受基體材質影響。
涂層均勻,切削刃和圓弧處無增厚或倒圓現象,故復雜刀具也能獲得均勻涂層。
不會產生脫碳相,也無CVD法因氯的浸蝕和氫脆變形所引起的涂層易脆裂的情況,涂層刀片強度較高。
工作過程干凈,沒有污染,無公害。
目前,PVD技術不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結合強度,涂層成分也由單一涂層發展到了TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、 TIAIN、 TiAICN、TiN-AIN、CN等多種多元復合涂層,且由于納米級涂層的出現,使得PVD涂層刀具質量又有了新的突破,這種薄膜涂層不僅結合強度高、硬度接近CBN、抗氧化性能好,并可有效地控制精 密刀具刃口形狀及精度,在進行高精度加工時,其加工精度毫不遜色于未涂層刀具。
其他涂層方法:等離子體化學氣相沉積法(PVCD)、離子束輔助沉積技術(IBAD)、激光強化處理等,不一而足。
涂層特點
采用涂層技術可在不降低刀具強度的條件下,大幅度地提高刀具表面硬度,目前所能達到的硬度已接近100GPa;
隨著涂層技術的飛速發展,薄膜的化學穩定性及高溫抗氧化性更加突出,從而使高速切削加工成為可能;
潤滑薄膜具有良好的固相潤滑性能,可有效地改善加工質量,也適合于干式切削加工;
涂層技術作為刀具制造的工序,對刀具精度幾乎沒有影響,并可進行重復涂層工藝。
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