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五金模具PVD涂層技術[廣州模具設計]：

真空涂層技術起步時間不長，國際上在上世紀六十年代才出現(xiàn)將CVD(化學氣相沉積)技術應用于硬質合金刀具上。由于該技術需在高溫下進行(工藝溫度高于1000℃)，涂層種類單一，局限性很大，因此，其發(fā)展初期未免差強人意。

1.真空涂層技術的發(fā)展

到了上世紀七十年代末，開始出現(xiàn)PVD(物理氣相沉積)技術，為真空涂層開創(chuàng)了一個充滿燦爛前景的新天地，之后在短短的二、三十年間PVD涂層技術得到迅猛發(fā)展，究其原因，是因為其在真空密封的腔體內成膜，幾乎無任何環(huán)境污染問題，有利于環(huán)保；因為其能得到光亮、華貴的表面，在顏色上，成熟的有七彩色、銀色、透明色、金黃色、黑色、以及由金黃色到黑色之間的任何一種顏色，可謂五彩繽紛，能夠滿足裝飾性的各種需要；又由于PVD技術，可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復合涂層，應用在工裝、模具上面，可以使壽命成倍提高，較好地實現(xiàn)了低成本、高收益的效果；此外，PVD涂層技術具有低溫、高能兩個特點，幾乎可以在任何基材上成膜，因此，應用范圍十分廣闊，其發(fā)展神速也就不足為奇。真空涂層技術發(fā)展到了今天還出現(xiàn)了PCVD(物理化學氣相沉積)、MT-CVD(中溫化學氣相沉積)等新技術，各種涂層設備、各種涂層工藝層出不窮，如今在這一領域中，已呈現(xiàn)出百花齊放，百家爭鳴的喜人景象。

與此同時，我們還應該清醒地看到，真空涂層技術的發(fā)展又是嚴重不平衡的。由于刀具、模具的工作環(huán)境極其惡劣，對薄膜附著力的要求，遠高于裝飾涂層。因而，盡管裝飾涂層的廠家已遍布各地，但能夠生產(chǎn)工模涂層的廠家并不多。再加上刀具、模具涂層售后服務的欠缺，到目前為止，國內大多數(shù)涂層設備廠家都不能提供完整的刀具涂層工藝技術(包括前處理工藝、涂層工藝、涂后處理工藝、檢測技術、涂層刀具和模具的應用技術等)，而且，它還要求工藝技術人員，除了精通涂層的專業(yè)知識以外，還應具有扎實的金屬材料與熱處理知識、工模涂層前表面預處理知識、刀具、模具涂層的合理選擇以及上機使用的技術要求等，如果任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會給使用者產(chǎn)生使用效果不理想這樣的結論。所有這些，都嚴重制約了該技術在刀具、模具上的應用。

另一方面，由于該技術是一門介乎材料學、物理學、電子、化學等學科的新興邊緣學科，而國內將其應用于刀具、模具生產(chǎn)領域內的為數(shù)不多的幾個骨干廠家，大多走的也是一條從國外引進先進設備和工藝技術的路子，尚需一個消化、吸收的過程，因此，國內目前在該領域內的技術力量與其發(fā)展很不相稱，急需奮起直追。

2.PVD涂層的基本概念及其特點

PVD是英文“PhysicalVaporDeposition”的縮寫形式，意思是物理氣相沉積。我們現(xiàn)在一般地把真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍等都稱為物理氣相沉積。

較為成熟的PVD方法主要有多弧鍍與磁控濺射鍍兩種方式。多弧鍍設備結構簡單，容易操作。它的離子蒸發(fā)源靠電焊機電源供電即可工作，其引弧的過程也與電焊類似，具體地說，在一定工藝氣壓下，引弧針與蒸發(fā)離子源短暫接觸，斷開，使氣體放電。由于多弧鍍的成因主要是借助于不斷移動的弧斑，在蒸發(fā)源表面上連續(xù)形成熔池，使金屬蒸發(fā)后，沉積在基體上而得到薄膜層的，與磁控濺射相比，它不但有靶材利用率高，更具有金屬離子離化率高，薄膜與基體之間結合力強的優(yōu)點。此外，多弧鍍涂層顏色較為穩(wěn)定，尤其是在做TiN涂層時，每一批次均容易得到相同穩(wěn)定的金黃色，令磁控濺射法望塵莫及。多弧鍍的不足之處是，在用傳統(tǒng)的DC電源做低溫涂層條件下，當涂層厚度達到0.3μm時，沉積率與反射率接近，成膜變得非常困難。而且，薄膜表面開始變朦。多弧鍍另一個不足之處是，由于金屬是熔后蒸發(fā)，因此沉積顆粒較大，致密度低，耐磨性比磁控濺射法成膜差。

可見，多弧鍍膜與磁控濺射法鍍膜各有優(yōu)劣，為了盡可能地發(fā)揮它們各自的優(yōu)越性，實現(xiàn)互補，將多弧技術與磁控技術合而為一的涂層機應運而生。在工藝上出現(xiàn)了多弧鍍打底，然后利用磁控濺射法增厚涂層，最后再利用多弧鍍達到最終穩(wěn)定的表面涂層顏色的新方法。

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