近年來,美(měi)國、日本和瑞典這些國(guó)家都炫酷地推出了金剛石塗層的絲錐、較刀、銑刀(dāo),還有那些用來加工印刷線路板小(xiǎo)孔的金剛石(shí)塗層硬質合金鑽頭和各種酷炫的可轉(zhuǎn)位刀片。塗層強度(dù)超高,防止(zhǐ)塗層脫落、龜(guī)裂和裂紋這些小瑕疵。不過就是成本有點高(gāo),於是人(rén)們就發明(míng)了高級替代塗層工(gōng)藝類金剛石塗層。
類金剛石塗層(céng)對有些材料(比如(rú)Al、Ti和(hé)它們的(de)複合(hé)材料)的機械加工有特別的優勢。通過低壓氣相沉(chén)積搞出來的類金剛石塗層,跟天然(rán)金(jīn)剛石相比還是有很多不同的地方呢。20世紀90年代,人們常常用激活(huó)氫來幫忙低壓氣相沉積DLC,這種塗層裏麵就含有大量的氫。不過氫太多會降低塗層的結合力和硬度,還會(huì)增大內應力。而(ér)且DLC中的氫在高溫(wēn)下會跑(pǎo)出來,讓塗層工作變得不穩(wěn)定。不過不含氫的DLC就非常優秀,它的硬度比(bǐ)含氫的DLC高,組織均勻、可以大麵積(jī)沉積、成本低、表麵還平整,所以就成(chéng)了近年來DLC塗層討論的熱點(diǎn)。
有些人還提出了一個很厲害的方案,就是沉積超硬DLC塗(tú)層的設計結(jié)構為Ti-TiC-DLC梯(tī)度變化塗層,讓硬度(dù)從比(bǐ)較軟的鋼基體(tǐ)漸漸(jiàn)提高到表層超硬的DLC塗層。這(zhè)種複合塗層既保持(chí)了高硬度和低摩擦係數,還(hái)提高了承載力、結合力(lì)及磨損抗力。日本住友公司還(hái)推出了在硬質合金刀片上塗覆金(jīn)剛石DLC的DL1000塗層,用來切削(xuē)鋁合金和(hé)非鐵金屬,抗粘結效果杠杠的,能有效降低已加工表麵的粗糙度。
但是經過多年的討論表明,因為類金剛石塗層的內應力高、熱穩定性(xìng)差還有跟黑色金屬的觸媒(méi)效應讓SP3結構向SP2變化這些問題,所以它目前隻能(néng)應用於加工有色金屬,這(zhè)就(jiù)有點限製了它在機加工方麵的進(jìn)一步應用呢。不(bú)過近(jìn)年來的討論又表明,以SP2結構為主的類金剛石塗層(也稱為類石墨(mò)塗層)硬度也可以達到20~40GPa,而且它(tā)跟黑色金屬(shǔ)不會起觸(chù)媒效應(yīng)的問題。這種塗層的(de)摩擦係數超低還有很好的抗濕性(xìng),切削時不僅可以用冷卻劑,還(hái)可以用於幹切削(xuē)哦(ò)。它的壽命比無塗層(céng)刀要高出許多倍呢,可(kě)以加工(gōng)鋼鐵材料哦!所以這就引起了塗層公司、刀(dāo)具廠家極大的興趣和期待。相信假以時日,這種(zhǒng)新型的類金剛石塗層(céng)一定會在切(qiē)削領域得到廣泛的應用和發展!
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