全自动真空阴极弧等离子体涂层中心

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项目简介

涂层技术是构成现代切削技术的重要物质基础,并且是支持现代切削技术的核心技术,对切削技术的发展起着重要的推动作用。目前国内的刀具涂层技术与工业发达国家相比尚有很大差距,在现代涂层技术和装备方面,则基本上依赖引进,自主开发工作还处于起步阶段,目前只能做到在国外装备和工艺路线的基础上,做一些局部的改进。真空阴极弧薄膜设备自动化的研制与开发对于促进我国涂层技术的进步和发展具有重要的意义。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命 3~5 倍以上,提高切削速度 20%~70%,提高加工精度 0.5~1 级,降低刀具消耗费用 20%~50%,因此,涂层刀具已 成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过 50%。目前,切削加工中使用的各种刀具,包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。 
1、技术特点描述 
采用真空阴极弧技术制备的薄膜可用于提高刀具表面硬度,增强刀具的耐磨损能力,提高材料耐腐蚀性,从而大幅度延长镀件的使用寿命。该技术具有自动化程度高,能耗低,对环境无污染的优点;既可以用于科学研究,又可以推广到工业应用。真空阴极弧薄膜沉积设备突出的特点是:1) 在膜和基体之间形成连续的混合层,使薄膜与基 体的结合力大大增加;2) 原子沉积和离子注入参数可以精确地独立调节,分别选用不 同的沉积和注入元素,可以合成多种不同组分和结构的膜;3) 可在较低温度下生长各 种薄膜,避免了高温处理对基体材料性能的不良影响。本装置最多可以 4 个靶同时工作, 能够生成多元化合物或者合金相。  
2、核心技术 
利用真空阴极弧薄膜沉积设备,在金属及陶瓷基底上成功制备出了组织致密、与基材结合良好的 ZrN、TiN、TaN 等二元薄膜和 TiAlN, TiZrN, ZrSiN 等三元薄膜,并成功 解决了陶瓷表面金属化问题;合成的薄膜纳米硬度高达 36GPa,摩擦系数低于 0.1,膜 基结合力>80N, 其耐磨、耐腐蚀、硬度等性能都有显著提高。设备真空室直径 80cm, 长 20cm;最大真空:8.0×10-4 Pa,配备有辉光放电气体离子源,脉冲偏压,配气输送 装置等,最多可安装 4 个靶源。 

应用领域

等离子体薄膜沉积设备在市场上有着广阔的应用前景,该设备可以用于刀具、模具、汽车零配件等表面材料的镀膜,而刀具、模具和汽车零配件三大产业每年的市场销售额都巨大,刀具、模具、汽车零配件镀膜以后可以大大提高其耐摩擦性和耐腐蚀性,延长其使用寿命,所以镀膜后价格通常可以提高 10%~20%。 

 

 
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