納米涂層刀具設(shè)備的用處

納米涂層刀具設(shè)備是通過在具有良好強度和韌性的硬質(zhì)合金或高速鋼(高速鋼)基體表層涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物(也可涂覆在陶瓷、金剛石和立方氮化硼等超硬材料上)的設(shè)備。作為化學屏障和熱屏障，納米涂層刀具設(shè)備的涂層減少了工具和工件之間的擴散和化學反應，從而減少月牙槽磨損。納米涂層刀具設(shè)備的涂層刀具具有表層硬度高、耐磨性好、化學性能穩(wěn)定、耐熱抗氧化、摩擦系數(shù)小、導熱系數(shù)低的特色。與未涂層刀具相比，涂層刀具可延長切削壽命3~5倍以上，提高切削速度百分之二十~百分之七十，提高加工精度0.5~1級，下降切削成本百分之二十~百分之五十。因此，涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標志，納米涂層刀具設(shè)備涂層刀具的使用率已經(jīng)高于百分之五十。目前，切削中使用的各種刀具，包括車刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳、滾壓頭、銑刀、成形工具、齒輪滾刀和齒輪成形器，都可以納米涂層刀具設(shè)備進行涂層處理，以提高其使用性能。納米涂層刀具設(shè)備的涂層刀具有四種：涂層高速鋼刀具、涂層硬質(zhì)合金刀具、陶瓷和超硬材料(金剛石或立方氮化硼)刀片上的涂層刀具。但之前較多用的是兩種鍍膜工具。陶瓷和超硬材料葉片上的涂層是一種硬度低于基體的材料，旨在提高葉片表層的斷裂韌性(可提高百分之十以上)，減少葉片斷裂和損壞，擴大應用范圍。鍍膜方法目前生產(chǎn)中常用的鍍膜方法有兩種：物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)。

納米涂層刀具設(shè)備的納米超薄膜涂層工藝已日趨成熟。據(jù)報道，日本某公司推出了一種高速鉆頭，它是在韌性好的K類（WC+Co）硬質(zhì)合金基體上用納米涂層刀具設(shè)備交互涂覆了1,000層TiN和AlN超薄膜涂層，涂層厚度約2.5微米。使用表明，該鉆頭的抗彎強度與斷裂韌性可大幅度提高，其硬度則與CBN相當，刀具壽命可提高2倍左右。該公司還開發(fā)出ZX涂層立銑刀，超薄膜鍍層數(shù)達2,000層，每層厚度約1nm，用該立銑刀加工60HRC的高硬度材料，刀具壽命遠高于TiCN和TiAlN涂層刀具。第八屆中國國際機床展覽會（CIMT2003）上，瑞士某公司推出的納米結(jié)構(gòu)涂層（AITiN/SiN) 立銑刀，其涂層硬度為45GPa，氧化溫度1100℃，切削對比試驗表明，其壽命比TiN涂層立銑刀高3倍，比TiAlCN涂層立銑刀高2倍。除上述AITiN/SiN、TiAlCN新涂層外，還有特定功能的涂層，如MoS2、DLC潤滑涂層，其摩擦因數(shù)?。?.05），適于涂覆絲錐、鉆頭等刀具，可改善排屑性能，或者作為復合涂層的表層涂層，減少切屑的粘結(jié)。