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。类金刚石薄膜的微观结构与其物理特性。东莞类金刚石原理
近年来,DLC涂层在产业领域得到了越来越普遍的技术应用,尤其是自20世纪90年代中期以来,作为汽车零部件保护性涂层得到快速发展。DLC涂层摩擦性能也是其优点,它摩擦系数很低,是一种优异的表面抗磨损改性膜5。DLC涂层还有一个特点,就是它的耐腐蚀性,DLC涂层的耐腐蚀非常好,像这类化学涂层,在应用中存在很大的可能接触一些酸性物料,所以它的耐腐蚀性使它的地位,在化学工业中,坚不可摧。DLC不但具有高硬度(Hv3500),还具有极低的摩擦系数(~0.08),使刀具在切削过程中很大程度上降低了由于摩擦产生的热量,增强了排削性能,从而使刀具平均使用寿命提高3倍,被加工亚克力表面质量远好于不涂层或其它涂层刀具。惠州医疗手术刀头类金刚石处理DLC类金刚石涂层工艺流程及参数。
为了提高DLC涂层的结合力,除了上述采用基体氮化、增加过渡层、DLC层掺杂等根本性改进措施外,活塞环的前处理也有一些细节性问题需要关注。例如:活塞环气体氮化后会产生一定厚度的白亮层,白亮层的特性就是硬度高,脆性大,容易脱落,所以PVD处理前不允许有白亮层。气体氮化是氮化,各个部位都有氮化层,氮化后采用端面磨及外圆珩磨能够将端面及外圆的白亮层除去,但外圆与端面交接的棱边不能加工到,无法去除白亮层。如果再在上面覆着DLC涂层,会降低DLC涂层结合强度,在发动机工作中容易造成活塞环棱边DLC涂层崩缺,所以在过程加工中必须关注这个细节。
目前比较常用的两种刀具涂层工艺为化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition)和物理的气相沉积法(PhysicalVaporDeposition)。PVD是在真空条件下,采用电弧放电技术使靶材蒸发并与周围气体一起电离,金属原子通过气相反应过程,利用电场的加速作用,在基体表面沉积出具有某种功能的涂层。CVD沉积温度高达1000-1100℃,超出了许多材料的处理温度,即使采用硬质合金也会产生G相缺陷,另外可用CVD工艺涂层材料的类别较少,应用于切削刀具只TiC、TiN、TiCN、Al2O3等。PVD加工温度一般在250-450℃之间,较CVD处理工艺温度低,不改变基体材料强度,故刃口可刃磨至十分锋利,易切入工件,更有利于切削加工;降低了表面的摩擦系数,减少了因摩擦而引起的弹、塑性变形,减小了切削热的产生量;不使用切削液,对环境影响较小,符合绿色制造发展方向。类金刚石涂层具有很广阔的应用前景,其制备方法也深受关注。
PVD法的优势是适用的涂层材料范围较广,工艺温度相对较低(450℃左右),允许对锋利的切削刃进行涂层。该方法的缺点是:内表面涂层比较困难(涂层时,要求从涂层材料到基体必须处在一条直线上),对基体表面要求较高。PVD法有两种主要的工艺,可用于在不同的基体上进行涂层:一种是电弧法(电弧放电);另一种是溅射法(阴极溅射)。这两种方法都有一个额外的优点:涂层炉比较容易建造。电弧法是通过电源的放电(很像是一道闪电)击中涂层材料,并将这种材料由固体转换为液体,再转换为气体状态。该工艺的优点是沉积率高(相对于溅射法而言)。但是,由于涂层材料处于三种形态(固态、液态和气态),因此有可能会产生一些液滴(微小的液体颗粒)。这些液滴不会转换为气态。类金刚石涂层DLC厚度是多少?广州塑胶类金刚石处理
什么是DLC类金刚石镀膜及其特性?东莞类金刚石原理
DLC涂层也叫类金刚石涂层,兼备高硬度(>HV2700)及较低的干摩擦系数(0.06-0.1),是一种可实现无油自润滑的涂层。该涂层极低的涂层处理温度,比较低可达130度,适合于所有金属材料及大多数有色金属的基体,DLC涂层不改变零件的有效尺寸及表面粗糙度.DLC涂层特有的性能,被普遍应用于模具,纺织零件,医疗器械,刀具,汽车发动机零件,装饰等行业。DLC涂层具有高硬度、表面平滑、低磨擦系数、易脱模、耐磨耗、耐酸碱、热导性佳及低温制程等特性。材料的高压冲刷与颗粒很难对其造成损伤,因而远比其它材料更适合应用在模具的保护上,大幅度地增加模具使用寿命。东莞类金刚石原理
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