L'émergence de la technologie du revêtement sous vide a été relativement récente. Dans l'arène internationale, la technologie des MCV (Dépôt de vapeur chimique) a été appliquée aux outils de coupe en alliage durs dans les années 1960. Cependant, au cours de son développement précoce, cette technologie a été confrontée à de nombreux obstacles. Il devait fonctionner dans un environnement à haute température (avec une température de processus supérieure à 1000 ° C) et avait une variété limitée de revêtements, ce qui a considérablement limité son potentiel de développement.
À la fin des années 1970, la technologie PVD (Physical Vapor Deposition) a émergé, ouvrant un nouvel espace prometteur dans le domaine du revêtement sous vide. En quelques décennies après cela, la technologie de revêtement PVD s'est développée rapidement.
De nos jours, de nouvelles technologies telles que le PCVD (dépôt de vapeur chimique physique) et le MT-CVD (dépôt de vapeur chimique à température moyenne) ont émergé dans le domaine de la technologie du revêtement sous vide. Divers équipements et processus de revêtement ont augmenté en continu, présentant une scène prospère et diversifiée.
À l'avenir, les tendances de développement de la technologie du revêtement d'outils comprendront les points suivants:
(I) Diversification et complexité des composants du revêtement
un. La première génération de revêtements PVD consistait principalement en étain. Sur cette base, divers revêtements métalliques simples tels que TIC, TICN, ZRN, CRN, WC ont été développés successivement. Avec le développement ultérieur de la technologie de dépôt PVD, l'aluminium a été ajouté aux revêtements et les revêtements en alliage métallique multicomposant tels que Tiain et Tiaicn ont émergé. Leur résistance à l'usure et leur dureté rouge se sont considérablement améliorées par rapport aux revêtements à métaux uniques, ce qui leur permet d'être utilisé à des vitesses de coupe plus élevées, par exemple, jusqu'à 150 m / min dans des coupes en roulement.
né Plus tard, il est devenu une tendance à déposer plusieurs différents types de revêtements sur la couche d'outil par couche pour tirer parti des avantages de chaque revêtement. Par exemple, l'étain + ticn + étain, étain + tialn, tiaire + wc / c, etc. Des combinaisons ont été utilisées.
c. Ces dernières années, la technologie de revêtement PVD a fait un autre pas en avant significatif. Plusieurs sociétés de revêtement à l'étranger ont développé avec succès la technologie de revêtement de pouls et commencé à l'appliquer. Par exemple, la technologie P3E (émission d'électrons améliorée par impulsion) de Balzers en Suisse et la technologie HIP_ (impulsion à ions élevés) de Cemecon en Allemagne. Ces deux nouvelles technologies utilisent toutes deux des électrons pulsés pour activer l'évaporation de l'arc du matériau cible. En raison de ce processus opérant dans une atmosphère d'oxygène, théoriquement, cette technologie peut déposer n'importe quel oxyde métallique (telles que Al2O3, Zro2, CR2O3, Ta2O5, etc.) et ses revêtements composés. Actuellement, le revêtement Al2O3 est entré dans la phase pratique de l'essai, et on pense qu'il sera largement appliqué dans un avenir proche.
(Ii) le développement d'application des revêtements devient plus ciblé
Pour répondre à différentes exigences d'application, le développement et la conception des revêtements sont de plus en plus ciblés. Selon les caractéristiques et les exigences de différents champs d'application tels que le forage, le fraisage, la coupe à sec, l'estampage et le dessin profond, des revêtements avec des avantages relatifs dans ces aspects ont été développés. Grâce à des efforts et des expériences continues, le succès a été obtenu dans certains champs, tels que l'application des revêtements Tix (Al: Ti=2: 1) en frais de fraisage, des revêtements AICRN appliqués à la coupe à haute vitesse de roulement à sec, des revêtements composites CRN + Tisin appliqués dans des moules à tirage profond. Leurs vies sont nettement meilleures que celles des autres revêtements. De plus, divers revêtements ciblés avec des fonctions telles que la résistance à la corrosion (revêtements CRX), "l'auto-lubrification (revêtements WC / C), le traitement des matériaux mous (revêtements MOS2) et le traitement des matériaux durs (CBN, revêtements de diamants)" ont déjà été largement appliqués. Bien que ces revêtements aient connu beaucoup de succès dans leurs champs respectifs, avec le développement continu de la technologie de revêtement PVD, de nouveaux revêtements plus ciblés seront développés en continu pour remplacer ces revêtements existants.
(Iii) Les particules de dépôt de revêtements ont tendance à être nanométrées
Avec le développement de la nanotechnologie et les progrès de la technologie du revêtement, les outils de coupe enrobés de nanomètres ont attiré une grande attention des chercheurs et des sociétés de services de revêtement PVD. La nanomètre des particules de dépôt de revêtement peut améliorer la résistance à la liaison entre le revêtement et le substrat ainsi que parmi différentes couches, et peuvent également réduire la rugosité de surface du revêtement. Actuellement, les particules de dépôt de la plupart des revêtements sont encore relativement importantes. Bien qu'il y ait des revêtements appelés nano-niveaux, de grandes particules peuvent encore être trouvées sur la surface finale du revêtement et la surface du revêtement est encore relativement rugueuse. La réduction de la taille des particules de dépôt de revêtement tout en maintenant la stabilité du processus pour éviter l'apparition de grandes particules anormales deviendra une direction importante pour le développement de revêtements, en particulier dans les applications de surface miroir. Bien que certaines entreprises aient développé des revêtements de surface miroir, leur qualité et leur stabilité sont médiocres et le processus est également relativement complexe. Dans la recherche et le développement futurs de revêtement, la nanomètre des particules de revêtement et la nanomètre de l'épaisseur intercouche des revêtements seront les principales directions de développement, qui est d'une grande signification pour améliorer les performances complètes des revêtements et réduisant la contrainte intercouche, et améliorera encore la douceur de la surface miroir, en élargissant ainsi l'application de la revêtement dans l'industrie de la formation de précision.
(Iv) La température du processus des revêtements est inférieure
De la température de dépôt d'environ 1000 degrés pour les revêtements de MCV généraux à environ 500 degrés pour les revêtements PVD et PECVD, la température de dépôt des revêtements a diminué, élargissant ainsi la plage d'application des revêtements. Cependant, une température de dépôt d'environ 500 degrés a encore des effets néfastes sur la pièce de revêtement, telles que la déformation de la pièce et une diminution de la dureté du substrat. Par conséquent, des exigences spéciales pour le préchauffage de la pièce de revêtement doivent être proposées, telles que la température de chauffage arrière de la pièce n'étant pas inférieure à la température de revêtement. Les revêtements de températures plus basses, tels que ceux avec une température de revêtement inférieure à 200 degrés, élimineront ces limitations, permettant une gamme plus large de matériaux pour les applications de revêtement, une sélection plus flexible de préchauffage et une application complète plus réalisable de différentes technologies de modification de surface. Dans le même temps, l'application de revêtements à basse température réduira la consommation d'énergie de l'équipement de revêtement, ayant un certain effet de protection de l'environnement dans la conservation de l'énergie. De plus, la réduction de la température du revêtement permet des temps de chauffage et de refroidissement plus courts, raccourcissant le cycle de livraison des revêtements et améliorant l'efficacité. Par conséquent, les revêtements à basse température favoriseront considérablement l'application et la popularisation des revêtements, et deviendra une direction importante pour le développement des revêtements PVD.
