模具、刀具涂层的作用:1.加耐磨性;2.提高抗氧化性能;3.减小摩擦;4.提高抗金属疲劳性能;5.增加抗热冲击性。当按照设计要求正确使用恰当的刀具涂层时,比较终用户就能达到提高切削参数、延长刀具寿命的目的,并有可能实现干式切削加工。涂层方法有两种主要的刀具涂层方法:CVD(化学气相沉积)法和PVD(物相沉积)法。每种方法都有自身的优势和劣势。CVD涂层是比较早出现、也是比较常见的涂层方法,已经沿用多年。CVD法是在一个化学反应容器内加热基体,并将基体暴露于气流之中。这些气体在被加热的基体表面分解,形成一层涂层。一般而言,CVD涂层需要的温度约为1,000℃左右。类金刚石膜可普遍用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域。珠海类金刚石处理厂
DLC涂层工艺流程:1.工件基体处理。这一步更为重要。只有将工件抛光到小于Ra0.2um的工件上,才能获得满意的表面质量,这对于一些具有光学性能要求的零件的成型非常重要,类似于成型光学镜头和成型LED零件。操作时,应注意基体表面处理不能留下死角,这会影响膜层是否能与基体牢固结合。2.充分清洁。要涂的工件要充分清洗,涂的母材。质量水平和几何形状决定了清洗过程。工件安装在设定的夹具上,夹具是在优化腔体装载尺寸,保证涂层均匀的基础上设计的。清洗方法是将真空室抽真空至10-6托(高真空),消除系统中的任何污染物,将惰性气体通入真空室,使其离子化,导致辉光放电(等离子体),这是在气体清洗阶段准备金属沉淀。3.金属沉淀。在用于沉淀的固体金属上(指靶材)加载高电流。低压电弧,金属蒸发并立即离子化,在高能作用下通过惰性气体或活性气体进入腔体,沉淀在工件上。在金属沉淀过程中蒸发的金属(靶材)保持不变。在促活沉淀过程中,改变气体的体积或类型会改变膜层的性质,形成碳化物、氮化物或氧化物等陶瓷。同样,不同的膜层也可以通过改变靶材的材料来产生。塑胶类金刚石厂家一文看懂类金刚石薄膜(DLC)的制备方法及应用。
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,也很大程度增加了生产成本,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,能有效的解决上述难题。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涂层薄膜的优点:拥有较高硬度,低摩擦系数、并且还具有了很好的耐磨性和化学的稳定性。PVD不只只提高了薄膜对于刀具基体材料的结合强度,涂层的成分也是由于代的TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元复合涂层。PVD涂层是当前国际上被普遍使用的先进的表面涂层处理技术。它的工作原理就是在真空的条件下,利用气体进行放电使被蒸发物质部分离化掉,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材上。他还具有了沉积速度快和表面涂层清洁的特点,而且它还特别具有了膜层附着力很强、绕性好、可镀材料普遍这些优点。类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)涂层具有许多与金刚石涂层相似的优异性能。
DLC兼具了金刚石和石墨的特性,由于含有金刚石成分,涂层硬度高,是普通镀硬铬环或氮化环硬度的2~3倍,具有更高的耐磨损性能,同时由于含有石墨成分,其摩擦系数极低(0.2以下),降低了环对缸套的攻击性,在恶劣润滑条件下提高了环的抗拉缸性能,同时对解决活塞环早期异常磨损效果明显。同为PVD处理方式获得,DLC涂层与CrN硬质涂层比较,其比较为突出的优点是很大程度地降低了活塞环摩擦功耗。在发动机设计时,为了改善发动机的燃油耗,应尽可能地将燃烧能量无损地作为驱动力加以有效利用。减少发动机滑动部件摩擦可直接降低这种能量的损失,它直接关系到发动机燃油耗的改善。资料显示活塞/活塞环部分的摩擦随着发动机转速的升高而增加,在发动机总摩擦损失中占40~50%,而DLC涂层活塞环可有效降低摩擦功耗。DLC(类金刚石)涂层特点。珠海医疗手术刀头类金刚石
DLC类金刚石涂层的质量检验涂覆完成后,就要对成形工件的膜层质量进行检验。珠海类金刚石处理厂
PVD是一种镀膜方法,而不是镀层种类。正如我们所熟悉的湿式电镀,根据槽液和处理方式的不同可以镀硬铬、镀锌、镀镍等等,还有活塞环行业内广为人知的CKS/CID都是湿式电镀。十多年前,PVD处理应用于活塞环在国内是空白,国内厂家从国外引进活塞环外圆面CrN涂层PVD处理技术时,可能出于简单化考虑,在产品推广时就叫PVD环。结果导致现在不少用户以为PVD环就是那种灰色的CrN涂层环。可以假设,如果以前国内湿式电镀应用于活塞环也是空白,那么引进CKS(铬-陶瓷复合涂层)环后,现在行业内恐怕就不叫CKS环,该叫湿式电镀环了。珠海类金刚石处理厂
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