先进的CVD涂层工艺注塑机械

大部分刀具涂层都是通过物理气相沉积（PVD）工艺生产的，但化学气相沉积（CVD）涂层仍有其用武之地。选择何种涂层主要取决于加工需要，例如，在立铣加工中，采用PVD涂层更为有效，因为立铣刀在切入和切出工件时要不断经历加热和冷却的过程。而CVD涂层对一直与工件保持接触的车削刀具有更好的保护作用。刀具制造商ATI Stellram公司全球产品经理Martin Gardner指出，“如果要对工件进行粗加工，通常应选用CVD涂层，因为粗加工会产生大量切削热。”

传统的CVD涂层厚度约为9－12洀，而Stellram公司新开发了一种先进的CVD涂层工艺，可在其5种新型N油散热器L牌号（NL200、NL250、NL300、NL400和NL920）车削刀片上沉积厚度达20－25洀萀多层涂层. 这些NL牌号车刀片采用4层或5层涂层组合，以适应特定的加工需求（如用NL200车削铸铁）。这5层涂层包括：①具有良好粘附性和光洁度的TiN层；②在切削高温中具有良好耐磨性的中温TiCN层；③可在高表面切削速度下起到热屏障作用，防止刀具磨损的α-Al2O3层；④具有良好粘附斜挎包性和耐磨性的TiN/中温TiCN/TiN层；⑤在低到中等表分水器面切削速度下具有良好粘附性和耐磨性的高温TiCN/TiN层。

Gardner介绍说，为了提供总厚度更厚的CVD涂层，这种新的沉积工艺采用了适当的涂层组合结构，使其能牢固地附着在基体和其他涂层上，不会发生碎裂或剥落。此外，这种CVD涂层工艺与创新的刀片几何形状相结合，可减小工件与刀片之间的动摩擦力，有可能使材料去除率提高20％－30％，并获得更精细的表面光洁度和更长的刀具寿命。

Gardner指出，摩擦分为动摩擦和静摩擦两种形式。试图使两个物体彼此相对滑动（如推动一个盒子在桌子上滑行）时需要克服的摩擦力就是静摩擦力的一个例子。静摩擦力和重力的共同作用使物体具有保持原位的趋势。而当施加更大的推动力，使物体“挣脱束缚”开始滑动后，为使物体保持滑行而需要持续施加的力则是动摩擦力。Gardner指出，这同样适用于车削加工。车削时，刀具切入工件材料，并保持与其持续接触，使材料软化和更易于切削。Stellram公司经过改进的表面涂层工艺可以减小静摩擦力和动摩擦力，从而改善表面光洁度和延长刀具寿命。

Gardner指出，两个物体的表面越粗糙，产生的摩擦力就宠物球越大。因此，Stellram公司还采用了一种涂后表面处理工艺，使刀片表面更光滑，呈现出“珠宝般”的光泽，从而提高其耐摩擦性能。此外，这种表面处理工艺还减小了CVD涂层刀片的内应力。Gardner表示，“当然，我们希望涂层能像热塑收缩包装那样围绕基体收缩，并使其处于张紧状态。而对于基体，我们想要的应力状态正好相反。减小刀片的内应力有助于生产出更好的产品。”