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浅析气动刀架刀具表面涂层技术对于提升刀具性能的作用

发布日期:2015-09-17 08:31:21  浏览量:1909 文章来源:http://www.qidongdaojia.com

 自从20世纪60年代以来,经过近半个世纪的的发展,气动刀架刀具表面涂层技术已经成为提升气动刀架刀具性能的主要方法。刀具表面涂层,主要通过提高刀具表面硬度,热稳定性,降低摩擦系数等方法来提升切削速度,提高进给速度,从而提高切削效率,并大幅提升刀具寿命。

一、涂层工艺

刀具涂层技术通常可分为化学气相沉积(CVD)和(PVD)两大类。

1CVD技术被广泛应用于硬质合金可转位刀具的表面处理。CVD可实现单成份单层及多成份多层复合涂层的沉积,涂层与基体结合强度较高,薄膜厚度较厚,可达79μm,具有很好的耐磨性。但CVD工艺温度高,易造成刀具材料抗弯强度下降;涂层内部呈拉应力状态,易导致刀具使用时产生微裂纹;同时,CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染。为解决CVD工艺温度高的问题,低温化学气相沉积(PCVD),中温化学气相沉积(MT-CVD)技术相继开发并投入实用。目前,CVD(包括MT-CVD)技术主要用于硬质合金可转位刀片的表面涂层,涂层刀具适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。

2PVD技术主要应用于整体硬质合金刀具和高速钢刀具的表面处理。与CVD工艺相比,PVD工艺温度低(最低可低至80℃),在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度基本无影响;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。PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金钻头、铣刀、铰刀、丝锥、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。

由于单一涂层材料难以满足提高刀具综合机械性能的要求,因此涂层成分将趋于多元化、复合化;为满足不同的切削加工要求,涂层成分将更为复杂、更具针对性;在复合涂层中,各单一成分涂层的厚度将越来越薄,并逐步趋于纳米化;涂层工艺温度将越来越低,刀具涂层工艺将向更合理的方向发展。

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