多弧离子镀所生产的金属化合物涂层TiN,TiC,ZrN,CrN,TiAlN等又被称为金属陶瓷,它们均有硬度高,自润滑性好等特点。工模具经镀膜后,其表面的硬质涂层可提高工模具的耐磨性和抗粘刀性,从而提高工模具的寿命和加工能力。

TiN为例。TiN的显微硬度是HV2000-2500,相当于HRC80-85,高于硬质合金,摩擦系数0.65,氧化温度500℃。镀TiN后,工具的硬度大幅度提高,切削时阻力降低,摩擦热减少,不生成刀瘤,工具的寿命提高,加工范围扩大;模具表面的划伤减少,粘连工件的现象减少,模具寿命提高。

另一常用技术是磁控溅射。在磁控溅射镀膜中,辉光放电形成的离子将靶材溅射出来,沉积在工件上。这一镀膜的优点是涂层细腻,工件升温少,缺点是蒸发速度慢,离化率低,涂层附着力差,粒子绕射性差,镀复杂表面时容易形成色差。主要用于镀塑料等不耐温的工件;镀金属,如镀金;平面镀膜,如在平板玻璃表面镀反射膜和彩膜,工艺过渡层如镀镍等。

在不改变加工精度的前提下,工模具经镀膜后:

工具寿命可大幅度提高:同等磨损量下,镀后的工具加工的工件量为未镀者的几倍,重磨后的工具经镀膜后,仍有同样效果。镀膜使工具的全程寿命大大高于未镀新工具。模具的寿命也因镀膜而大幅度提高。

  • 加工效率提高:刀具的进刀速度和进刀量均提高20%以上。

  • 加工质量提高:涂层工模具加工的工件表面质量更好,次品率降低。

  • 减少切削液的使用:涂层的润滑性使加工时的辅助液体用量减 少。

  • 减少生产线停工调整的时间:工具寿命提高后,因更换工具而造成的生产线停工次数减少。

  • 提高工具可加工范围:工具性能的提高使其可以加工过去不能 加工的工件。

  • 其它:加工噪音降低,节约能源等。

  • 使用离子镀膜,可处理材质为高速钢和硬质合金的各类工具以及回火温度高于300℃的各类模具。


多弧离子镀膜技术的关键部分为真空、电源及电气控制、离化源和镀膜工艺。工具镀专用设备必须满足以下特殊要求:

  • 真空系统应具有高抽速,满足大批量镀膜的需要。

  • 轰偏电源应具备1000V以上主弧轰击的能力(装满炉时),确保涂层与基具有良好的附着力

  • 加热功率高于装饰镀设备。

  • 控制系统自动化程度高,适应长镀膜周期,减少人为误差。

  • 配套镀膜工艺。                        

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