真空涂層技術的發展 

　　一、真(zhen)空涂(tu)(tu)層(ceng)技(ji)術(shu)起步時間不長，國(guo)際上在(zai)(zai)上世紀(ji)六十年代才出現(xian)將(jiang)CVD(化學氣相沉積)技(ji)術(shu)應(ying)用于硬質合金刀具上。由于 該技(ji)術(shu)需在(zai)(zai)高溫下進(jin)行(xing)(工藝(yi)溫度高于 1000oC)，涂(tu)(tu)層(ceng)種類(lei)單一，局限性很大，因(yin)此(ci)，其發展初期未免差強人意。 

　　二、到(dao)(dao)(dao)了(le)(le)上(shang)世紀七十(shi)年代末，開始出(chu)現 PVD(物理氣相(xiang)(xiang)沉(chen)積(ji)) 技(ji)術，為(wei)(wei)真空(kong)(kong)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)開創(chuang)了(le)(le)一個充滿燦爛前(qian)景的新(xin)天(tian)地，之(zhi)后在(zai)短短的二、三十(shi)年間PVD 涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)技(ji)術得到(dao)(dao)(dao)迅猛發(fa)展，究其(qi)原(yuan)因，是因為(wei)(wei)其(qi)在(zai)真空(kong)(kong)密封的腔體內成(cheng)膜，幾乎無任何環境污染問(wen)題，有(you)利于環保；因為(wei)(wei)其(qi)能(neng)得到(dao)(dao)(dao)光(guang)亮(liang)、華貴的表面，在(zai)顏色(se)(se)上(shang)，成(cheng)熟的有(you)七彩色(se)(se)、銀色(se)(se)、透明色(se)(se)、金(jin)黃(huang)(huang)色(se)(se)、黑色(se)(se)、以及由(you)金(jin)黃(huang)(huang)色(se)(se)到(dao)(dao)(dao)黑色(se)(se)之(zhi)間的任何一種(zhong)顏色(se)(se)，可謂五彩繽紛，能(neng)夠(gou)滿足裝飾性(xing)的各(ge)種(zhong)需要(yao)；又由(you)于 PVD 技(ji)術，可以輕松得到(dao)(dao)(dao)其(qi)他方法(fa)難以獲得的高(gao)(gao)(gao)硬(ying)度(du)、高(gao)(gao)(gao)耐磨性(xing)的陶瓷(ci)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)、復(fu)合涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)，應用(yong)在(zai)工裝、模具(ju)上(shang)面，可以使壽命成(cheng)倍提高(gao)(gao)(gao)，較好地實現了(le)(le)低成(cheng)本(ben)、高(gao)(gao)(gao)收益的效果；此(ci)外(wai)， PVD 涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)技(ji)術具(ju)有(you)低溫、高(gao)(gao)(gao)能(neng)兩個特(te)點，幾乎可以在(zai)任何基材上(shang)成(cheng)膜，因此(ci)，應用(yong)范圍十(shi)分廣闊，其(qi)發(fa)展神速(su)也(ye)就(jiu)不足為(wei)(wei)奇。真空(kong)(kong)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)技(ji)術發(fa)展到(dao)(dao)(dao)了(le)(le)今(jin)天(tian)還出(chu)現了(le)(le)PCVD(物理化(hua)學(xue)氣相(xiang)(xiang)沉(chen)積(ji))、MT-CVD(中(zhong)溫化(hua)學(xue)氣相(xiang)(xiang)沉(chen)積(ji))等新(xin)技(ji)術，各(ge)種(zhong)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)設備、各(ge)種(zhong)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)工藝層(ceng)出(chu)不窮，如今(jin)在(zai)這一領(ling)域中(zhong)，已(yi)呈(cheng)現出(chu)百(bai)(bai)花齊放，百(bai)(bai)家爭鳴的喜人(ren)景象(xiang)。 

　　三、與(yu)此(ci)同時(shi)，我們還應該清醒地看到(dao)，真空涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)發展又是(shi)嚴重不(bu)(bu)平衡的(de)(de)(de)。由于刀(dao)(dao)(dao)具、模(mo)具的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)環境極其惡劣，對薄(bo)膜附著(zhu)力的(de)(de)(de)要求，遠高于裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。因而，盡管(guan)裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)廠(chang)家已遍布(bu)各地，但(dan)能夠(gou)生(sheng)產工(gong)(gong)模(mo)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)廠(chang)家并不(bu)(bu)多。再加上刀(dao)(dao)(dao)具、模(mo)具涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)售后服(fu)務的(de)(de)(de)欠缺(que)，到(dao)目前(qian)為止，國內大多數涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)設備廠(chang)家都(dou)(dou)不(bu)(bu)能提供完(wan)整的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(包(bao)括前(qian)處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、涂(tu)(tu)后處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、檢測技(ji)術(shu)(shu)(shu)、涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)刀(dao)(dao)(dao)具和模(mo)具的(de)(de)(de)應用技(ji)術(shu)(shu)(shu)等(deng))，而且，它還要求工(gong)(gong)藝(yi)(yi)技(ji)術(shu)(shu)(shu)人(ren)員，除(chu)了(le)精通涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)專業知(zhi)識以(yi)外，還應具有扎(zha)實(shi)的(de)(de)(de)金(jin)屬材料與(yu)熱處理(li)(li)(li)知(zhi)識、工(gong)(gong)模(mo)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)前(qian)表面預處理(li)(li)(li)知(zhi)識、刀(dao)(dao)(dao)具、模(mo)具涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)合(he)理(li)(li)(li)選(xuan)擇以(yi)及上機(ji)使(shi)用的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)要求等(deng)，如果任一環節出現問題，都(dou)(dou)會給使(shi)用者產生(sheng)使(shi)用效果不(bu)(bu)理(li)(li)(li)想(xiang)這樣的(de)(de)(de)結論。所有這些，都(dou)(dou)嚴重制約了(le)該技(ji)術(shu)(shu)(shu)在刀(dao)(dao)(dao)具、模(mo)具上的(de)(de)(de)應用。 

　　四、另(ling)一方(fang)面，由于該技術是(shi)一門介乎材料學(xue)、物理學(xue)、電子(zi)、化學(xue)等(deng)學(xue)科的(de)(de)新興(xing)邊(bian)緣學(xue)科，而國內(nei)將(jiang)其應用于刀具、模(mo)具生(sheng)產領(ling)域(yu)內(nei)的(de)(de)為數(shu)不多的(de)(de)幾個骨干廠家，大多走(zou)的(de)(de)也是(shi)一條從(cong)國外引進先進設備和工藝技術的(de)(de)路子(zi)，尚需一個消化、吸(xi)收的(de)(de)過程，因此，國內(nei)目前在(zai)該領(ling)域(yu)內(nei)的(de)(de)技術力量(liang)與其發展很不相稱，急需奮起直追。   

　　五、PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理氣(qi)相沉積，分為：真(zhen)空(kong)蒸發(fa)鍍(du)膜(mo)(mo)、真(zhen)空(kong)濺射鍍(du)膜(mo)(mo)和(he)(he)真(zhen)空(kong)離(li)子(zi)鍍(du)膜(mo)(mo)。我們(men)通常所(suo)說的(de)PVD鍍(du)膜(mo)(mo) ，指的(de)就是(shi)真(zhen)空(kong)離(li)子(zi)鍍(du)膜(mo)(mo)；通常說的(de)NCVM鍍(du)膜(mo)(mo)，就是(shi)指真(zhen)空(kong)蒸發(fa)鍍(du)膜(mo)(mo)和(he)(he)真(zhen)空(kong)濺射鍍(du)。

　　六、真空蒸(zheng)鍍(du)基本原理：在真空條件下，使(shi)金(jin)(jin)屬(shu)、金(jin)(jin)屬(shu)合金(jin)(jin)等蒸(zheng)發(fa)，然后沉積(ji)在基體表面(mian)上(shang)(shang)，蒸(zheng)發(fa)的方法常用電(dian)阻加(jia)熱，電(dian)子束轟擊鍍(du)料，使(shi)蒸(zheng)發(fa)成氣相，然后沉積(ji)在基體表面(mian)，歷史上(shang)(shang)，真空蒸(zheng)鍍(du)是PVD法中使(shi)用最(zui)早(zao)的技術(shu)。

　　七、濺(jian)射(she)(she)(she)鍍膜基本原(yuan)理(li)：充氬(ya)(Ar)氣的(de)(de)真(zhen)空條件(jian)下，使氬(ya)氣進行(xing)輝光放電(dian)(dian)，這時(shi)氬(ya)(Ar)原(yuan)子(zi)(zi)電(dian)(dian)離成氬(ya)離子(zi)(zi)(Ar )，氬(ya)離子(zi)(zi)在(zai)電(dian)(dian)場力的(de)(de)作用(yong)下，加(jia)速轟擊(ji)以鍍料制作的(de)(de)陰極靶(ba)材，靶(ba)材會(hui)被濺(jian)射(she)(she)(she)出(chu)來而沉積(ji)到工件(jian)表面。　濺(jian)射(she)(she)(she)鍍膜中(zhong)的(de)(de)入射(she)(she)(she)離子(zi)(zi)，一(yi)般采用(yong)輝光放電(dian)(dian)獲(huo)得(de)，在(zai)l0-2Pa～10Pa范圍，所以濺(jian)射(she)(she)(she)出(chu)來的(de)(de)粒子(zi)(zi)在(zai)飛向基體(ti)過程中(zhong)，易(yi)和(he)真(zhen)空室中(zhong)的(de)(de)氣體(ti)分(fen)子(zi)(zi)發生碰撞，使運動方向隨機，沉積(ji)的(de)(de)膜易(yi)于均(jun)勻。

　　八、離(li)(li)子鍍基本原(yuan)理：在(zai)真空條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)，采用(yong)某種等離(li)(li)子體電離(li)(li)技(ji)術，使鍍料原(yuan)子部分電離(li)(li)成(cheng)離(li)(li)子，同時產(chan)生許多高(gao)能(neng)量的中性原(yuan)子，在(zai)被(bei)鍍基體上加負偏壓(ya)。這樣在(zai)深度負偏壓(ya)的作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，離(li)(li)子沉(chen)積(ji)于基體表面形成(cheng)薄膜(mo)。

　　九、離子(zi)(zi)鍍的工藝過程：蒸(zheng)發料的粒子(zi)(zi)作為帶(dai)正電荷的高(gao)能離子(zi)(zi)在高(gao)壓陰極（即工件）的吸引下，以很(hen)高(gao)的速度注入到工件表(biao)面(mian)。

　　十、離子鍍的(de)作用過程(cheng)如下：

　　蒸(zheng)發源接陽極，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)接陰(yin)極，當(dang)通(tong)以(yi)三至五千伏高壓直流(liu)電(dian)以(yi)后(hou)，蒸(zheng)發源與工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)之間產生(sheng)輝光放(fang)(fang)電(dian)。由于(yu)真空罩內充(chong)有惰性氬(ya)氣，在(zai)放(fang)(fang)電(dian)電(dian)場(chang)作(zuo)用下部分(fen)(fen)氬(ya)氣被(bei)電(dian)離(li)(li)(li)，從而在(zai)陰(yin)極工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)周(zhou)圍形(xing)成一(yi)等離(li)(li)(li)子(zi)暗區。帶(dai)正電(dian)荷的(de)氬(ya)離(li)(li)(li)子(zi)受陰(yin)極負高壓的(de)吸(xi)引(yin)(yin)，猛烈地(di)轟(hong)擊工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)，致(zhi)使工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)層粒子(zi)和(he)臟物被(bei)轟(hong)濺拋出，從而使工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)待鍍(du)(du)表(biao)面(mian)得到了充(chong)分(fen)(fen)的(de)離(li)(li)(li)子(zi)轟(hong)擊清(qing)洗。隨后(hou)，接通(tong)蒸(zheng)發源交流(liu)電(dian)源，蒸(zheng)發料粒子(zi)熔(rong)化(hua)蒸(zheng)發，進入輝光放(fang)(fang)電(dian)區并被(bei)電(dian)離(li)(li)(li)。帶(dai)正電(dian)荷的(de)蒸(zheng)發料離(li)(li)(li)子(zi)，在(zai)陰(yin)極吸(xi)引(yin)(yin)下，隨同氬(ya)離(li)(li)(li)子(zi)一(yi)同沖向工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)，當(dang)拋鍍(du)(du)于(yu)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)上的(de)蒸(zheng)發料離(li)(li)(li)子(zi)超過濺失離(li)(li)(li)子(zi)的(de)數量(liang)時，則(ze)逐漸堆(dui)積(ji)形(xing)成一(yi)層牢固(gu)粘(zhan)附(fu)于(yu)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)鍍(du)(du)層。這(zhe)就是離(li)(li)(li)子(zi)鍍(du)(du)的(de)簡單作(zuo)用過程。

　　三種鍍膜方式的比較：

　　PVD技術四個工藝步驟

　　(1)清洗工(gong)件：接通(tong)直流電源(yuan)，氬(ya)氣進行輝(hui)光放電為氬(ya)離子，氬(ya)離子轟擊工(gong)件表面，工(gong)件表層粒(li)子和臟物被轟濺(jian)拋(pao)出；

　　(2)鍍(du)料(liao)的氣化：即通入交(jiao)流(liu)電后，使鍍(du)料(liao)蒸發氣化。 

　　(3)鍍料(liao)離子(zi)的遷移：由氣(qi)化源(yuan)供出(chu)原子(zi)、分子(zi)或離子(zi)經過碰(peng)撞以及(ji)高(gao)壓電場后(hou)，高(gao)速沖向(xiang)工件； 

　　(4)鍍料(liao)原(yuan)子、分子或離(li)子在基(ji)體(ti)上沉積：工件表面(mian)上的(de)蒸發(fa)料(liao)離(li)子超過濺(jian)失離(li)子的(de)數量(liang)時，則逐(zhu)漸堆積形成一層(ceng)牢固(gu)粘附于(yu)工件表面(mian)的(de)鍍層(ceng)。

　　離(li)子鍍(du)時(shi)，蒸發料粒(li)子電離(li)后具(ju)有(you)三千(qian)到五千(qian)電子伏特(te)的動能，高速(su)轟擊工件(jian)時(shi)，不但沉積速(su)度(du)(du)快，而(er)且能夠穿透工件(jian)表面(mian)，形成一種注入基體很深的擴(kuo)散層，離(li)子鍍(du)的界面(mian)擴(kuo)散深度(du)(du)可達(da)四至(zhi)五微米(mi)，也就是說(shuo)比普通真(zhen)空(kong)鍍(du)膜的擴(kuo)散深度(du)(du)要深幾十倍，甚至(zhi)上百倍，因而(er)彼此粘(zhan)附得特(te)別牢。

　　十一、PVD 涂層的基本概念及其特點 

　　PVD 是(shi)英(ying)文(wen)“Physical Vapor Deposition”的縮寫形式，意(yi)思 是(shi)物(wu)理氣(qi)相(xiang)沉積。我們現在一般地把真空蒸鍍(du)、濺(jian)射鍍(du)膜、離子鍍(du)等都稱為物(wu)理氣(qi)相(xiang)沉積。 

　　較(jiao)為成(cheng)(cheng)熟的(de) PVD 方法主(zhu)要有多(duo)弧鍍(du)與磁(ci)控(kong)(kong)濺(jian)射(she)鍍(du)兩種方式。多(duo)弧鍍(du)設(she)備結構簡單，容易操作(zuo)。它的(de)離子(zi)蒸發(fa)源(yuan)靠電(dian)焊(han)機電(dian)源(yuan)供電(dian)即可(ke)工作(zuo)，其引弧的(de)過程也與電(dian)焊(han)類似，具體(ti)(ti)地說，在(zai)一定工藝氣壓下，引弧針與蒸發(fa)離子(zi)源(yuan)短暫接(jie)觸，斷開，使(shi)(shi)氣體(ti)(ti)放電(dian)。由于(yu)多(duo)弧鍍(du)的(de)成(cheng)(cheng)因主(zhu)要是(shi)借助于(yu)不(bu)斷移動的(de)弧斑，在(zai)蒸發(fa)源(yuan)表(biao)面(mian)上(shang)連續形成(cheng)(cheng)熔(rong)池，使(shi)(shi)金屬(shu)(shu)蒸發(fa)后，沉(chen)積(ji)在(zai)基體(ti)(ti)上(shang)而(er)得到薄膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)，與磁(ci)控(kong)(kong)濺(jian)射(she)相比，它不(bu)但(dan)有靶材利用率(lv)高，更(geng)具有金屬(shu)(shu)離子(zi)離化率(lv)高，薄膜(mo)(mo)與基體(ti)(ti)之(zhi)間結合力強的(de)優點。此外，多(duo)弧鍍(du)涂(tu)(tu)層(ceng)顏色較(jiao)為穩定，尤(you)其是(shi)在(zai)做(zuo) TiN 涂(tu)(tu)層(ceng)時，每一批次均(jun)容易得到相同穩定的(de)金黃色，令磁(ci)控(kong)(kong)濺(jian)射(she)法望塵莫及(ji)。多(duo)弧鍍(du)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)是(shi)，在(zai)用傳(chuan)統的(de) DC 電(dian)源(yuan)做(zuo)低溫涂(tu)(tu)層(ceng)條件(jian)下，當涂(tu)(tu)層(ceng)厚度達(da)到0.3μm 時，沉(chen)積(ji)率(lv)與反射(she)率(lv)接(jie)近，成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)變(bian)得非常困難。而(er)且，薄膜(mo)(mo)表(biao)面(mian)開始變(bian)朦。多(duo)弧鍍(du)另一個不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)是(shi)，由于(yu)金屬(shu)(shu)是(shi)熔(rong)后蒸發(fa)，因此沉(chen)積(ji)顆粒較(jiao)大，致密(mi)度低，耐(nai)磨性比磁(ci)控(kong)(kong)濺(jian)射(she)法成(cheng)(cheng)膜(mo)(mo)差。 

　　可(ke)(ke)見，多(duo)弧(hu)(hu)(hu)鍍(du)(du)膜與(yu)磁(ci)控濺射(she)法鍍(du)(du)膜各有(you)優(you)劣(lie)，為(wei)了盡可(ke)(ke)能 地發揮它們(men)各自(zi)的(de)優(you)越性(xing)，實(shi)現互(hu)補，將(jiang)多(duo)弧(hu)(hu)(hu)技(ji)(ji)術與(yu)磁(ci)控技(ji)(ji)術合而為(wei)一的(de)涂(tu)層機應運(yun)而生。在(zai)工藝上出現了多(duo)弧(hu)(hu)(hu)鍍(du)(du)打底，然后(hou)利用(yong)磁(ci)控濺射(she)法增厚涂(tu)層，最(zui)后(hou)再(zai)利用(yong)多(duo)弧(hu)(hu)(hu)鍍(du)(du)達到(dao)最(zui)終穩定的(de)表面涂(tu)層顏色的(de)新(xin)方法。 

　　大約在八十年代中后(hou)期，出現了(le)熱(re)(re)陰(yin)極電子(zi)槍蒸發離子(zi)鍍、熱(re)(re)陰(yin)極弧磁(ci)控等(deng)離子(zi)鍍膜機(ji)，應(ying)用(yong)(yong)效(xiao)果很好，使(shi)TiN 涂(tu)(tu)層刀具很快得到(dao)普及(ji)性(xing)(xing)應(ying)用(yong)(yong)。其中熱(re)(re)陰(yin)極電子(zi)槍蒸發離子(zi)鍍，利用(yong)(yong)銅坩堝加熱(re)(re)融化被鍍金屬材料(liao)，利用(yong)(yong)鉭(tan)燈絲(si)給工件加熱(re)(re)、除氣，利用(yong)(yong)電子(zi)槍增強(qiang)離化率，不但可以得到(dao)厚度(du) 3~5μm的(de)TiN 涂(tu)(tu)層，而(er)且其結合力、耐磨性(xing)(xing)均(jun)有(you)不俗表現，甚至用(yong)(yong)打磨的(de)方法都難以除去。但是這些設備都只適合于 TiN涂(tu)(tu)層，或(huo)純金屬薄膜。對于多元涂(tu)(tu)層或(huo)復合涂(tu)(tu)層，則(ze)力不從心，難以適應(ying)高硬(ying)度(du)材料(liao)高速切 削(xue)以及(ji)模具應(ying)用(yong)(yong)多樣性(xing)(xing)的(de)要求。 

　　目(mu)前，一些發達國家(jia)(如德國 CemeCon、英國 ART-TEER、 瑞士 Platit)在(zai)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)控(kong)濺射(she)原(yuan)(yuan)理基礎上，用非平衡磁(ci)場(chang)代替原(yuan)(yuan)先的(de)(de)(de)(de)平衡磁(ci)場(chang)、50KHz 的(de)(de)(de)(de)中頻電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)代替原(yuan)(yuan)來的(de)(de)(de)(de)直流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)、脈沖電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)取代以往的(de)(de)(de)(de)直流(liu)偏壓，采用輔助陽極技術等(deng)，使(shi)磁(ci)控(kong)濺射(she)技術逐步成熟，已(yi)大批量應用在(zai)工模涂層上，現在(zai)已(yi)穩定生產的(de)(de)(de)(de)涂層主(zhu)要(yao)有 TiAlN、AlTiN、TiB2、DLC、CrN，我國廣(guang)東(dong)、江蘇、貴州、株洲等(deng)地(di)也已(yi)陸續引(yin)進此種設備，大有星火燎原(yuan)(yuan)之勢。 

　　十二、PVD流程圖

　　PVD加工特點

　　1).PVD膜(mo)層能直接鍍(du)在不(bu)銹鋼以(yi)及硬質合(he)金(jin)上，對比(bi)較軟的鋅合(he)金(jin)、銅、鐵等壓鑄件應先進行化學電鍍(du)鉻，然后才適合(he)鍍(du)PVD，但是水鍍(du)后做PVD容易(yi)起(qi)泡，不(bu)良(liang)率較高；

　　2).典型(xing)的 PVD 涂層加工溫度在 250 ℃—450 ℃之間；

　　3).涂層(ceng)種類和厚度決定工(gong)藝(yi)時間，一(yi)般工(gong)藝(yi)時間為 3~6 小時；

　　4).PVD鍍膜(mo)膜(mo)層的厚度為(wei)微米級，厚度較薄，一(yi)般(ban)為(wei)0.3μm～5μm，其中裝飾鍍膜(mo)膜(mo)層的厚度一(yi)般(ban)為(wei)0.3μm~1μm，因此(ci)可以在幾乎不(bu)(bu)影響工(gong)(gong)件(jian)原來尺寸(cun)的情況下(xia)提高工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的各種(zhong)物理性能和化學性能，并能夠維持工(gong)(gong)件(jian)尺寸(cun)基本不(bu)(bu)變(bian)，鍍后(hou)不(bu)(bu)須再加工(gong)(gong)；

　　5).PVD技(ji)術不(bu)(bu)僅提(ti)高了(le)鍍膜與基體材料的(de)(de)結合強度，涂(tu)層成(cheng)分也(ye)由(you)第一代的(de)(de)TiN發展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta－C等(deng)多元復合涂(tu)層，形成(cheng)不(bu)(bu)同的(de)(de)顏色的(de)(de)表面效果(guo)。

　　6).目前能(neng)夠(gou)做出(chu)的(de)(de)(de)膜層的(de)(de)(de)顏色(se)(se)有深金(jin)黃(huang)色(se)(se)，淺金(jin)黃(huang)色(se)(se)，咖啡色(se)(se)，古銅(tong)色(se)(se)，灰色(se)(se)，黑(hei)色(se)(se)，灰黑(hei)色(se)(se)，七彩(cai)色(se)(se)等。通過(guo)控制鍍膜過(guo)程中的(de)(de)(de)相關參(can)數，可以控制鍍出(chu)的(de)(de)(de)顏色(se)(se)；鍍膜結束后(hou)可以用相關的(de)(de)(de)儀器對顏色(se)(se)值進行測量，使顏色(se)(se)得以量化，以確(que)定所鍍出(chu)的(de)(de)(de)顏色(se)(se)是否滿足(zu)要求。

　　PVD鍍膜技術(shu)的應用主(zhu)要分為兩大類(lei)：裝飾鍍和工(gong)具鍍：

　　裝飾鍍(du)的(de)目(mu)的(de)：主(zhu)要(yao)是為了改(gai)善(shan)工件(jian)的(de)外觀裝飾性(xing)能和色澤，同(tong)時使(shi)工件(jian)更耐(nai)(nai)磨耐(nai)(nai)腐蝕延長其使(shi)用壽命；這方面主(zhu)要(yao)應用五金(jin)行業的(de)各個(ge)領(ling)域，如門(men)窗五金(jin)、鎖(suo)具、衛浴(yu)五金(jin)等(deng)行業。

　　工(gong)具(ju)(ju)鍍的(de)目的(de)：主要(yao)是為了提高工(gong)件(jian)的(de)表面(mian)硬度和耐(nai)磨性，降低表面(mian)的(de)摩擦系(xi)數，提高工(gong)件(jian)的(de)使用壽命(ming)；這方面(mian)主要(yao)應用在各種(zhong)刀剪(jian)、車削刀具(ju)(ju)（如(ru)車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等(deng)等(deng)）等(deng)產品中(zhong)。

　　雖然(ran)使用PVD鍍(du)膜(mo)技術(shu)能夠鍍(du)出高(gao)品質(zhi)的膜(mo)層，但是(shi)PVD鍍(du)膜(mo)過程的成本其(qi)實并不高(gao)，它是(shi)一種(zhong)性價比非(fei)常(chang)(chang)高(gao)的表(biao)面處(chu)理方(fang)式(shi)，所以近年來PVD鍍(du)膜(mo)技術(shu)發展(zhan)得非(fei)常(chang)(chang)快。PVD鍍(du)膜(mo)已經成為五(wu)金行業表(biao)面處(chu)理的發展(zhan)方(fang)向。

　　十三、PVD優點

　　1. 鍍層(ceng)附著性能好

　　普通真空(kong)鍍(du)(du)(du)膜時(shi)，在工(gong)件表(biao)面與鍍(du)(du)(du)層(ceng)之間幾乎沒有連接的(de)過渡層(ceng)，好似截然分開。而離(li)子鍍(du)(du)(du)時(shi)，離(li)子高速轟擊工(gong)件時(shi)，能夠(gou)穿透工(gong)件表(biao)面，形成(cheng)一(yi)種注入基體很深的(de)擴(kuo)散層(ceng)，離(li)子鍍(du)(du)(du)的(de)界面擴(kuo)散深度可達四至五微米(mi)，對離(li)子鍍(du)(du)(du)后的(de)試件作拉伸試驗表(biao)明，一(yi)直拉到(dao)快要(yao)斷(duan)裂時(shi)，鍍(du)(du)(du)層(ceng)仍隨基體金(jin)屬(shu)一(yi)起塑性延伸，無起皮或剝(bo)落現(xian)象發生,可見附(fu)著(zhu)多么牢固(gu)，膜層(ceng)均勻，致密。

　　2. 繞鍍能力強

　　離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)(du)時，蒸發料粒子(zi)(zi)(zi)是(shi)以(yi)帶電離(li)子(zi)(zi)(zi)的形式在(zai)(zai)電場(chang)(chang)中沿(yan)(yan)著電力線方向運動，因而凡是(shi)有電場(chang)(chang)存在(zai)(zai)的部位，均能獲得良好鍍(du)(du)層，這(zhe)比(bi)普通真空鍍(du)(du)膜只(zhi)(zhi)能在(zai)(zai)直射方向上獲得鍍(du)(du)層優越得多。因此，這(zhe)種方法非常適(shi)合于鍍(du)(du)復零(ling)件(jian)上的內(nei)孔、凹槽和窄縫。等其他方法難鍍(du)(du)的部位。用普通真空鍍(du)(du)膜只(zhi)(zhi)能鍍(du)(du)直射表面，蒸發料粒子(zi)(zi)(zi)尤如攀登(deng)云梯(ti)一(yi)樣，只(zhi)(zhi)能順梯(ti)而上；而離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)(du)則(ze)能均勻地繞鍍(du)(du)到零(ling)件(jian)的背(bei)面和內(nei)孔中，帶電離(li)子(zi)(zi)(zi)則(ze)好比(bi)坐上了(le)直升飛機，能夠沿(yan)(yan)著規定的航線飛抵其活動半徑范圍內(nei)的任何地方。

　　3. 鍍層質量好

　　離子(zi)鍍的(de)(de)鍍層(ceng)組織致密、無針孔、無氣泡、厚(hou)度均勻(yun)。甚至棱面和凹(ao)槽都可均勻(yun)鍍復，不致形成金(jin)屬瘤。象(xiang)螺紋一類(lei)的(de)(de)零件也能(neng)鍍復，有高硬度、高耐(nai)磨性（低(di)摩擦系數）、很(hen)好的(de)(de)耐(nai)腐蝕性和化學穩定性等特點(dian)，膜(mo)層(ceng)的(de)(de)壽命(ming)更(geng)長；同(tong)時膜(mo)層(ceng)能(neng)夠大幅度提(ti)高工件的(de)(de)外觀裝飾性能(neng)

　　4. 清洗過程簡化

　　現有鍍(du)(du)膜工藝，多數均要求事先對(dui)工件進(jin)行嚴(yan)格(ge)清(qing)(qing)洗(xi)，既復(fu)雜又費事。然(ran)而，離子鍍(du)(du)工藝自身就有一種離子轟擊清(qing)(qing)洗(xi)作用，并且這一作用還一直(zhi)(zhi)延續(xu)于整(zheng)個鍍(du)(du)膜過程。清(qing)(qing)洗(xi)效果極好(hao)，能使鍍(du)(du)層直(zhi)(zhi)接貼近(jin)基體(ti)，有效地增強了(le)附著力，簡化了(le)大量的鍍(du)(du)前清(qing)(qing)洗(xi)工作。

　　5. 可(ke)鍍材料(liao)廣泛

　　離子鍍(du)(du)由于是利用(yong)高能(neng)離子轟擊工件(jian)表(biao)面，使(shi)大量的(de)(de)(de)電能(neng)在工件(jian)表(biao)面轉換成熱(re)能(neng)，從而促進了表(biao)層(ceng)組織的(de)(de)(de)擴散作用(yong)和(he)化學反(fan)應。然而，整個工件(jian)，特(te)別(bie)是工件(jian)心部并未受(shou)到高溫的(de)(de)(de)影響。因此這(zhe)種(zhong)鍍(du)(du)膜工藝的(de)(de)(de)應用(yong)范圍(wei)較廣，受(shou)到的(de)(de)(de)局限性則較小。通常，各(ge)種(zhong)金(jin)屬、合金(jin)以(yi)及某些(xie)合成材料(liao)、絕緣材料(liao)、熱(re)敏(min)材料(liao)和(he)高熔點材料(liao)等均可鍍(du)(du)復。即可在金(jin)屬工件(jian)上(shang)鍍(du)(du)非(fei)金(jin)屬或金(jin)屬，也可在非(fei)金(jin)屬上(shang)鍍(du)(du)金(jin)屬或非(fei)金(jin)屬，甚至可鍍(du)(du)塑料(liao)、橡膠(jiao)、石英、陶瓷等。

　　雙色PVD技術的應用范圍及優缺點

　　其應用范圍是：

　　 1）碳鋼(gang)、合(he)金(jin)鋼(gang)、不銹鋼(gang)及鈦合(he)金(jin)等金(jin)屬(shu)材料(liao)；

　　 2）金屬(shu)材料的表(biao)面硬(ying)度(du)至少需(xu)要(yao)在HV170以上。

　　其優點是:

　　與傳(chuan)統磁控濺射(she)單色PVD技術相比(bi)，雙色PVD工藝更為(wei)復雜(za)，流程更為(wei)繁雜(za)，生產難度(du)高，但外觀效果極佳，兩種顏色的(de)表面硬(ying)度(du)都在HV600以上。

　　傳統磁控濺射單色(se)PVD技術要(yao)在(zai)實現(xian)(xian)(xian)雙色(se)效果，采取的工藝措施是在(zai)整體PVD單色(se)的基礎上把(ba)需要(yao)實現(xian)(xian)(xian)另一種顏(yan)色(se)的區(qu)域(yu)激(ji)光鐳雕掉或(huo)者(zhe)磨掉。新加工出來的區(qu)域(yu)就(jiu)只能表現(xian)(xian)(xian)金(jin)屬(shu)的本色(se)，表面硬度也就(jiu)是金(jin)屬(shu)本身(shen)的表面硬度---HV200左右（而PVD后的表面硬度為HV600以(yi)上）。 

　　其缺點是：

　　1）工(gong)藝比(bi)傳統單色(se)PVD的更(geng)為(wei)復雜，流程更(geng)為(wei)繁雜，生產難度高(gao)；

　　2）生(sheng)(sheng)產良率(lv)低，大約(yue)為65～70%（傳統單色PVD的生(sheng)(sheng)產良率(lv)一般為85～90%；

　　3）價格會比傳統單色PVD的(de)高50～60%；

　　4）因工藝和流程的(de)影(ying)響，雙色PVD生產(chan)限制較多，受(shou)產(chan)品(pin)結構的(de)影(ying)響較大，而傳統單色PVD則幾乎(hu)不受(shou)限制

　　現代涂層設(she)(she)備(均勻加熱技(ji)術(shu)、溫度測量(liang)技(ji)術(shu)、非平衡磁控濺(jian)(jian) 射(she)技(ji)術(shu)、輔助陽極技(ji)術(shu)、中頻電(dian)源(yuan)、脈沖技(ji)術(shu)) 現代涂層設(she)(she)備主要由真空(kong)(kong)室、真空(kong)(kong)獲得部(bu)(bu)分(fen)、真空(kong)(kong)測量(liang)部(bu)(bu)分(fen)、電(dian)源(yuan)供給部(bu)(bu)分(fen)、工藝氣(qi)體輸入系統(tong)、機械傳動(dong)部(bu)(bu)分(fen)、加熱及測溫部(bu)(bu)件、離(li)子蒸(zheng)發(fa)或濺(jian)(jian)射(she)源(yuan)、水冷系統(tong)等部(bu)(bu)分(fen)組(zu)成。 

　　1真空室

　　涂層設(she)備主要有連續涂層生(sheng)產線及(ji)單(dan)室(shi)涂層機兩(liang)種形式，由(you)于工模涂層對(dui)加熱及(ji)機械(xie)傳動部(bu)分(fen)有較高要求，而且工模形狀(zhuang)、尺寸(cun)千差萬別，連續涂層生(sheng)產線通常難(nan)以(yi)滿足(zu)要求，須采(cai)用單(dan)室(shi)涂層機。 

　　2 真空獲得(de)部(bu)分

　　在真空(kong)技術(shu)中(zhong)，真空(kong)獲得(de)部(bu)分(fen)是(shi)重要組成(cheng)部(bu)分(fen)。由于(yu)工模件涂(tu)層(ceng)高附著(zhu)力的(de)要求(qiu)，其涂(tu)層(ceng)工藝開(kai)始前背(bei)景真空(kong)度最好高于(yu)6mPa，涂(tu)層(ceng)工藝結束后真空(kong)度甚至可達 0.06mPa 以(yi)上(shang)，因此合(he) 理選擇真空(kong)獲得(de)設(she)備，實現(xian)高真空(kong)度至關(guan)重要。 

　　就目前來(lai)說，還沒(mei)有一(yi)(yi)種泵(beng)能從大氣壓一(yi)(yi)直(zhi)工作到接(jie)近(jin)超高真空。因此，真空的(de)獲得不是一(yi)(yi)種真空設備(bei)和方(fang)法(fa)所(suo)能達到的(de)，必須將幾種泵(beng)聯合使用，如機械泵(beng)、分子泵(beng)系統等。 

　　3 真空測(ce)量部分

　　真(zhen)空(kong)系統的(de)(de)(de)真(zhen)空(kong)測量(liang)部分，就(jiu)是(shi)要對真(zhen)空(kong)室內的(de)(de)(de)壓強進行測量(liang)。像真(zhen)空(kong)泵一樣，沒有一種真(zhen)空(kong)計能測量(liang)整個真(zhen)空(kong)范圍，人們于是(shi)按不同的(de)(de)(de)原理(li)和(he)要求制成了許多(duo)種類的(de)(de)(de)真(zhen)空(kong)計。 

　　4 電源供給部分

　　靶電(dian)(dian)源(yuan)主要(yao)有直流電(dian)(dian)源(yuan)(如 MDX)、中頻(pin)(pin)電(dian)(dian)源(yuan)(如美國(guo) AE公(gong)司生(sheng)產的 PE、PEII、PINACAL)；工件本身通常需加直流電(dian)(dian)源(yuan)(如 MDX)、脈沖電(dian)(dian)源(yuan)(如美國(guo)AE公(gong)司生(sheng)產的 PINACAL+)、或射頻(pin)(pin)電(dian)(dian)源(yuan)(RF)。 

　　5 工(gong)藝氣體(ti)輸入系統(tong)

　　工藝氣(qi)體(ti)，如氬氣(qi)(Ar)、氪(ke)氣(qi)(Kr)、氮氣(qi)(N2)、乙(yi)炔(C2H2)、甲烷(CH4)、氫氣(qi)(H2)、氧氣(qi)(O2)等，一(yi)(yi)(yi)般均由(you)氣(qi)瓶供(gong)應，經氣(qi)體(ti)減壓(ya)(ya)閥、氣(qi)體(ti)截止閥、管路、氣(qi)體(ti)流量計、電磁(ci)閥、壓(ya)(ya)電閥，然(ran)后通入真空室。這種(zhong)氣(qi)體(ti)輸入系統(tong)的優點是，管路簡捷、明快，維(wei)修或(huo)更(geng)換(huan)氣(qi)瓶容易(yi)。各涂(tu)層(ceng)(ceng)機(ji)(ji)(ji)(ji)之間互(hu)不影響。也有(you)(you)多(duo)臺(tai)涂(tu)層(ceng)(ceng)機(ji)(ji)(ji)(ji)共用(yong)一(yi)(yi)(yi)組氣(qi)瓶的情況，這種(zhong)情況在一(yi)(yi)(yi)些規模(mo)較大的涂(tu)層(ceng)(ceng)車間可(ke)能有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)(hui)看到。它的好(hao)處(chu)是，減少(shao)氣(qi)瓶占(zhan)用(yong)量，統(tong)一(yi)(yi)(yi)規劃(hua)、統(tong)一(yi)(yi)(yi)布局。缺點是，由(you)于接(jie)頭增多(duo)，使漏氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)(hui)增加。而且，各涂(tu)層(ceng)(ceng)機(ji)(ji)(ji)(ji)之間會(hui)(hui)互(hu)相干擾，一(yi)(yi)(yi)臺(tai)涂(tu)層(ceng)(ceng)機(ji)(ji)(ji)(ji)的管路漏氣(qi)，有(you)(you)可(ke)能會(hui)(hui)影響到其他涂(tu)層(ceng)(ceng)機(ji)(ji)(ji)(ji)的產品質量。此外(wai)，更(geng)換(huan)氣(qi)瓶時，必須保證所有(you)(you)主機(ji)(ji)(ji)(ji)都處(chu)于非用(yong)氣(qi)狀態。 

　　6 機(ji)械(xie)傳動部分

　　刀具涂層(ceng)要求(qiu)周邊必(bi)須厚(hou)度均勻(yun)一致，因此(ci)，在涂層(ceng)過程中(zhong)須有三個轉動(dong)(dong)量才能(neng)(neng)滿(man)足要求(qiu)。即在要求(qiu)大工(gong)(gong)件臺轉動(dong)(dong)(I)的(de)(de)同時，小(xiao)的(de)(de)工(gong)(gong)件承(cheng)載(zai)臺也轉動(dong)(dong)( II),并且工(gong)(gong)件本(ben)身(shen)還能(neng)(neng)同時自轉(III)。

　　在(zai)機械(xie)設計上(shang)，一(yi)般是在(zai)大工件轉盤底部中央為(wei)一(yi)大的主(zhu)動齒輪，周圍是一(yi)些小的星行輪與之嚙合，再用撥(bo)(bo)叉(cha)撥(bo)(bo)動工件自轉。當然(ran)，在(zai)做模具涂層時(shi)，一(yi)般有兩個轉動量就足夠了，但是齒輪可承載(zai)量必須大大增強。 

　　7 加熱(re)及測溫部(bu)分 

　　做工(gong)(gong)模涂(tu)層(ceng)的(de)(de)時(shi)(shi)候，如何保證被鍍工(gong)(gong)件均勻加熱(re)(re)比裝飾涂(tu)層(ceng)加熱(re)(re)要重要得(de)多(duo)。工(gong)(gong)模涂(tu)層(ceng)設備一般均有前后兩(liang)個加熱(re)(re)器，用熱(re)(re)電偶(ou)測(ce)控溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。但(dan)(dan)是，由于熱(re)(re)電偶(ou)裝夾(jia)的(de)(de)為(wei)置不同，因而，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)讀(du)數不可能是工(gong)(gong)件的(de)(de)真(zhen)實溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。要想(xiang)測(ce)得(de)工(gong)(gong)件的(de)(de)真(zhen)實溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，有很多(duo)方(fang)法(fa)(fa)，這里介紹一種簡便易行的(de)(de)表面(mian)(mian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計法(fa)(fa) (Surface Thermomeer)。該溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計的(de)(de)工(gong)(gong)作原理是，當溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計受熱(re)(re)，底(di)部(bu)的(de)(de)彈簧(huang)將受熱(re)(re)膨脹，使指(zhi)針(zhen)推(tui)動(dong)(dong)定位(wei)指(zhi)針(zhen)旋轉，直到最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。降(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)時(shi)(shi)候，彈簧(huang)收縮，指(zhi)針(zhen)反向旋轉，但(dan)(dan)定位(wei)指(zhi)針(zhen)維持(chi)在最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)位(wei)置不動(dong)(dong)，開門后，讀(du)取定位(wei)指(zhi)針(zhen)指(zhi)示的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，即為(wei)真(zhen)空室內加熱(re)(re)時(shi)(shi)，表面(mian)(mian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計放置位(wei)置所曾達到的(de)(de)最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)值。 

　　8 離子蒸發及濺射源 

　　多(duo)弧鍍的(de)蒸(zheng)發源一(yi)(yi)般為(wei)圓餅(bing)(bing)形，俗稱(cheng)圓餅(bing)(bing)靶(ba)(ba)(ba)，近(jin)幾年(nian)也出現了(le)長方(fang)形的(de)多(duo)弧靶(ba)(ba)(ba)，但未見有明顯效果。圓餅(bing)(bing)靶(ba)(ba)(ba)裝(zhuang)在銅靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)(陰極座(zuo)(zuo))上(shang)面(mian)，兩者為(wei)羅紋連接。靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)中(zhong)裝(zhuang)有磁(ci)鐵，通過前(qian)后移動(dong)磁(ci)鐵，改變磁(ci)場(chang)強(qiang)度，可調(diao)整(zheng)弧斑移動(dong)速(su)度及軌跡。為(wei)了(le)降低(di)靶(ba)(ba)(ba)及靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)的(de)溫度，要給靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)不斷通入冷卻水(shui)。為(wei)了(le)保證(zheng)靶(ba)(ba)(ba)與靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)之間的(de)高(gao)導電(dian)、導熱性(xing)，還可以(yi)在靶(ba)(ba)(ba)與靶(ba)(ba)(ba)座(zuo)(zuo)之間加(jia)錫(Sn)墊(dian)片。磁(ci)控濺射(she)鍍膜一(yi)(yi)般采用長方(fang)形或(huo)圓柱形靶(ba)(ba)(ba)材(cai)， 

　　9 水冷系統(tong) 

　　因為工模(mo)涂層(ceng)時，為了提高金(jin)屬原(yuan)子的離化率(lv)(lv)，各個(ge)陰極靶座都(dou)盡可能地采用大的功率(lv)(lv)輸出，需要充分冷(leng)卻；而且，工模(mo)涂層(ceng)中的許多種涂層(ceng)，加熱(re)溫度為 400~500oC，因此(ci)，對真空室(shi)壁、對各個(ge)密封面的冷(leng)卻也很重要 ， 所以冷(leng)卻水最好采用18~20oC 左(zuo)右的冷(leng)水機供水。 

　　為了防止開(kai)門后，低溫的真空(kong)室壁、陰極靶與熱的空(kong)氣接觸析(xi)出(chu)水珠，在(zai)開(kai)門前(qian) 10 分鐘(zhong)左右，水冷(leng)系(xi)統應(ying)有能力切換到(dao)供熱水狀(zhuang)態，熱水溫度(du)約40~45oC。 

　　十四、工模具PVD 的工作步驟 

　　工(gong)模具 PVD 基(ji)本工(gong)藝(yi)流程可簡述(shu)為：IQC→前處理→PVD→FQC，分別介紹如后。 

　　1 IQC 

　　IQC(InQuality Control)的主(zhu)要工作除了常規的清點(dian)數量(liang) ，檢查圖紙與實物是(shi)否相符外，還須仔(zi)細(xi)檢查工件表面，特別是(shi)刃口(kou)部位有(you)無裂(lie)紋(wen)等缺(que)陷。有(you)時(shi)對于一些(xie)刀(dao)具、刀(dao)粒的刃口(kou)，在(zai)體式(shi)顯(xian)微鏡(jing)下觀察，更方(fang)便發現問題；另(ling)外，IQC 的人員(yuan)還要注意檢查待鍍膜件有(you)無塑膠、低熔點(dian)的焊料等，這些(xie)東西如(ru)果因漏檢而混入鍍膜程序，則(ze)將(jiang)在(zai)真空(kong)室(shi)內嚴重放氣，輕者造成整批產品脫涂層，重者使原本(ben) OK 的產品報廢，后(hou)果不堪設想(xiang)。 

　　2 前處理工藝(蒸汽槍、噴砂、拋光、清(qing)洗(xi)) 

　　前處理(li)的目的是凈化或(huo)粗化工件表面(mian)。 凈化就是要去除各種(zhong)表面(mian)玷污物(wu)，制備潔凈表面(mian)。通常使(shi)用各種(zhong)凈化劑，借(jie)助機械(xie)、物(wu)理(li)或(huo)化學的方法(fa)進行凈化。 

　　粗(cu)化與光蝕相反，其目的在于制備粗(cu)糙的表面以提高噴涂 層或涂料裝飾的結構(gou)強度。 

　　我(wo)們現在已有的(de)前處理(li)主要(yao)方(fang)法為：高溫(wen)蒸洗、清洗、噴砂、打磨、拋(pao)光(guang)等方(fang)法。 

　　高溫蒸洗

　　目(mu)前，PVD 車間常(chang)用(yong)的(de)(de)高溫蒸(zheng)洗(xi)設備是蒸(zheng)汽槍。它(ta)的(de)(de)最大工作溫度(du)可達(da) 145度(du)，氣壓在 3~5 巴左(zuo)右。由于模(mo)具中(zhong)經常(chang)帶有一(yi)些細小孔(kong)、螺紋孔(kong)，孔(kong)內中(zhong)常(chang)常(chang)有油污、殘余冷卻液等雜質，用(yong)常(chang)規清洗(xi)的(de)(de)方法難以除(chu)去(qu)。此(ci)時，高溫蒸(zheng)洗(xi)設備便可最大程度(du)的(de)(de)發揮它(ta)的(de)(de)優越性。 

　　清洗 

　　十五、各廠工模涂層前清洗程序大致如下： 

　　1.超聲波(bo)除(chu)蠟→2.過(guo)水→3. 超聲波(bo)除(chu)油→4.過(guo)水→5. 超聲波(bo)自(zi)換→6.過(guo)水→7.過(guo)純水→8.強(qiang)風干燥(zao)

具體(ti)實(shi)施時(shi)，與我們(men)所熟悉的裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)前的清洗又(you)有(you)許多(duo)不同(tong)。這是因為裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)的底材大多(duo)為不銹鋼或鈦(tai)合(he)金，不容易(yi)生銹。此外，裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)對水(shui)印、點痣等缺陷是絕對不允許的。因此，裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)對純(chun)水(shui)的水(shui)質要求極高，甚至要達(da)到 15MΩ 以(yi)上。要保證清洗的高質量(liang)，可以(yi)通(tong)過反復(fu)清洗，并在高質量(liang)的純(chun)水(shui)加超聲波(bo)中長時(shi)間浸(jin)泡來(lai)得到。但是，工模的清洗就不同(tong)，尤其是一(yi)(yi)些熱做模具鋼，如果像裝飾(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)那樣去清洗，就會銹得一(yi)(yi)塌糊涂(tu)(tu)。 

　　由于工(gong)模(mo)(mo)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)原始表(biao)面狀態，除了(le)一(yi)(yi)些高(gao)(gao)標準的(de)(de)(de)鏡(jing)面模(mo)(mo)具以外(wai)，一(yi)(yi)般(ban)較裝飾涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)要(yao)粗(cu)糙，因而(er)，對涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)后(hou)的(de)(de)(de)表(biao)面狀態的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)也不象裝飾涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)那樣(yang)高(gao)(gao)，這就(jiu)允(yun)許我們采取(qu)快速過水(shui)，用干燥、無油的(de)(de)(de)壓縮空氣吹干，然(ran)后(hou)對工(gong)模(mo)(mo)強(qiang)風(feng)干燥的(de)(de)(de)方法來(lai)處理(li)。而(er)那些高(gao)(gao)標準的(de)(de)(de)鏡(jing)面模(mo)(mo)具，一(yi)(yi)般(ban)均為136 等(deng)不銹鋼(gang)，可(ke)以借用裝飾涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)清(qing)洗法。

　　總而(er)言之，工(gong)(gong)模涂層前的(de)(de)清洗方法因工(gong)(gong)模所使用(yong)的(de)(de)材(cai)料(liao)的(de)(de)不(bu)同而(er)不(bu)同，因工(gong)(gong)模涂層前的(de)(de)表面狀態的(de)(de)不(bu)同而(er)不(bu)同，且(qie)不(bu)可千篇一律。下面是(shi)幾(ji)種材(cai)料(liao)生(sheng)銹由難到易的(de)(de)排序，供參考：

　　不(bu)銹鋼、硬質合(he)金、金屬陶瓷合(he)金、DC53、高速鋼、8407 有(you)(you)一(yi)種自(zi)動清(qing)洗機(ji)(ji)型號(hao)為 CR288，產自(zi)德國。該機(ji)(ji)一(yi)次(ci)最(zui)大 清(qing)洗量為 80KG，主要用(yong)于清(qing)洗刀(dao)具(ju)、小(xiao)型零部(bu)件、或小(xiao)尺寸的(de)模具(ju)。它(ta)共有(you)(you)三個清(qing)洗缸，里(li)面的(de)溶液(ye)分(fen)別為自(zi)來(lai)水+清(qing)洗劑、自(zi)來(lai)水、去離(li)子水。除(chu)了常見(jian)的(de)超聲波、大水沖洗、噴(pen)淋、擺(bai)動、熱(re)風干燥等功能外(wai)，該機(ji)(ji)另外(wai)一(yi)個優點是(shi)最(zui)后設有(you)(you)抽真空步驟，可以(yi)使水分(fen)盡快(kuai)揮發掉(diao)。

　　自(zi)動清(qing)洗機內存十種(zhong)(zhong)工藝，均由供方預(yu)先設定。一至(zhi)九可分別用于不(bu)同類型(xing)的(de)產品、不(bu)同的(de)表(biao)面狀態的(de)凈(jing)化處理(li)。第十種(zhong)(zhong)用于加注清(qing)洗劑。 

　　噴砂

　　噴砂法是借助壓縮空氣使磨料強力沖刷工件(jian)表面，從而去除銹蝕(shi)、積碳、焊渣、氧化皮、殘鹽、舊漆(qi)層等表面缺(que)陷。按磨料(liao)使用條件(jian)，噴(pen)砂(sha)分為干噴(pen)砂(sha)與濕噴(pen)砂(sha)兩類。

　　噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝參數主要(yao)(yao)有(you)槍(qiang)距(ju)、傾角(jiao)、裝(zhuang)夾(jia)臺旋轉速度(du)(du)(du)(du)(du)、移(yi)動速度(du)(du)(du)(du)(du)、行程(cheng)、往(wang)返次(ci)數、噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)時間、噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)氣(qi)壓。我們已使用(yong)過的(de)(de)參數有(you)槍(qiang)距(ju)：30~70mm; 傾角(jiao) 30~70?C; 裝(zhuang)夾(jia)臺旋轉速度(du)(du)(du)(du)(du) 10~30；往(wang)返次(ci)數 3~9 次(ci)；噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)氣(qi)壓：1.8~3.5 巴等(deng)(deng)。具(ju)體操(cao)作時，根(gen)據工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)臟(zang)污程(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)硬度(du)(du)(du)(du)(du)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)幾何形(xing)狀等(deng)(deng)因(yin)素，選(xuan)取(qu)上下限(xian)。我們在(zai)干(gan)噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)機(ji)中(zhong)所(suo)(suo)選(xuan)用(yong)的(de)(de)磨(mo)料(liao)(liao)為玻璃珠(zhu)，適合噴(pen)(pen)(pen)(pen)一些硬度(du)(du)(du)(du)(du)介中(zhong)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)，如(ru)油鋼、模具(ju)等(deng)(deng)；在(zai)液體噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)機(ji)中(zhong)所(suo)(suo)選(xuan)用(yong)的(de)(de)磨(mo)料(liao)(liao)為氧化鋁，硬度(du)(du)(du)(du)(du)較高，適合噴(pen)(pen)(pen)(pen)一些硬度(du)(du)(du)(du)(du)高的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)，如(ru)硬質合金材(cai)料(liao)(liao)。對于工(gong)(gong)(gong)模涂層而言，噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)所(suo)(suo)使用(yong)的(de)(de)磨(mo)料(liao)(liao)粒(li)度(du)(du)(du)(du)(du)也很重要(yao)(yao)。如(ru)果磨(mo)料(liao)(liao)粒(li)度(du)(du)(du)(du)(du)過大(da)，則工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)太(tai)粗糙；如(ru)果磨(mo)料(liao)(liao)粒(li)度(du)(du)(du)(du)(du)太(tai)小(xiao)，又會降低(di)打擊(ji)力(li)度(du)(du)(du)(du)(du)，甚至嵌在(zai)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)，清洗難以(yi)去(qu)除，從(cong)而使工(gong)(gong)(gong)件(jian)涂層附著力(li)降低(di)。為此，歐(ou)洲(zhou)一些國(guo)家，對工(gong)(gong)(gong)模涂層前噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂(sha)所(suo)(suo)用(yong)磨(mo)料(liao)(liao)粒(li)度(du)(du)(du)(du)(du)做(zuo)(zuo)過仔(zi)細研究，嚴格到必(bi)須保證(zheng) 85%以(yi)上的(de)(de)晶粒(li)度(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)中(zhong) A、B 兩點范圍內(nei)才能使用(yong)。相比之下，我國(guo)磨(mo)料(liao)(liao)的(de)(de)供應(ying)商還缺乏這(zhe)方面(mian)的(de)(de)共(gong)識，我們也很少有(you)做(zuo)(zuo)這(zhe)方面(mian)的(de)(de)檢驗(yan)。 

　　PVD 涂層工藝(yi)(加熱、離(li)子清洗、涂層、冷(leng)卻、工藝(yi)氣(qi)體、氣(qi)壓、溫度、濺(jian)射功率) 

　　FQC 

　　FQC 的英文全(quan)拼為：“Function Quality Control”，意思是功(gong)能 質(zhi) 量(liang) 控 制 ， 它有別與一(yi)般意義上的 OQC(Out Quality Control) 。FQC 的內容主要包括外觀檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、層(ceng)深檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、附著力檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、耐磨(mo)性檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、抗蝕(shi)性檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、模擬性測試等方法。我(wo)廠目前應用的主要有外觀檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)、層(ceng)深檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)和附著力檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)。

　　由于我(wo)們(men)所(suo)接觸的(de)產品大多都是(shi)不允許做(zuo)破壞性檢查的(de)，因(yin)而我(wo)們(men)在(zai)鍍膜時(shi)，每批都會(hui)放(fang)進隨批試樣。做(zuo)層深檢查和(he)附著力檢查的(de)時(shi)候，大多數情(qing)況下，實際上是(shi)對隨批試樣進行檢查。因(yin)為試樣與產品在(zai)原材料(liao)、熱處理(li)狀態、裝夾位置等方面都難于一致(zhi)，所(suo)以這樣檢測(ce)出的(de)結果，與產品實際值會(hui)有一定的(de)誤(wu)差。有時(shi)可(ke)(ke)能還會(hui)有相當(dang)大的(de)誤(wu)差，只能做(zuo)參考(kao)使用。當(dang)然，必要的(de)時(shi)候，我(wo)們(men)也(ye)可(ke)(ke)以通過制作(zuo)模擬件，達到準確測(ce)量的(de)目的(de)。 

　　外觀檢查

　　對(dui)于開門取件后的(de)產品(pin)，應仔細檢查(cha)表面有無裂紋(wen)、掉涂層、疏松等缺陷。對(dui)于刀(dao)具、刀(dao)粒，還需在顯微鏡下仔細檢查(cha)它們的(de)刃(ren)口狀態。 

　　層深檢查

　　層(ceng)深檢查有(you)切片金相觀察法(fa)(fa)、X-ray檢查法(fa)(fa)、用單色光(guang)(guang)做光(guang)(guang)源的光(guang)(guang)學測試(shi)(shi)法(fa)(fa)、球磨(mo)儀測試(shi)(shi)法(fa)(fa)等多種方(fang)法(fa)(fa)。工(gong)模(mo)涂層(ceng)的層(ceng)深檢查是在球磨(mo)儀上進行(xing)的。方(fang)法(fa)(fa)是先用直(zhi)徑(jing)為(wei) 10mm 的鋼球與測試(shi)(shi)表面滾磨(mo)，然后(hou)在顯微鏡下測量磨(mo)痕的有(you)關數據，帶入公式中，即可(ke)方(fang)便算出層(ceng)深。

　　這種(zhong)層深檢查(cha)法(fa)的特點是：方便(bian)適(shi)用，誤差稍大。但(dan)這種(zhong)誤 差應(ying)用于工模上面(mian)影響(xiang)不會太大。有興趣的同事還(huan)可參閱有關的說(shuo)明書。

　　附著力的檢查方法有很多，各個廠根據自己產品的特點，都制定了相應的檢測方法。其中，比較權威的方法有兩種，一種是在洛氏硬度計上，以圓錐型金剛石壓(ya)頭做(zuo)壓(ya)痕(hen)(hen)試驗，在顯微鏡下觀(guan)察，以壓(ya)痕(hen)(hen)周邊裂紋的(de)(de)(de)多少來判(pan)斷涂(tu)層附著(zhu)力的(de)(de)(de)高(gao)低(di)。該方法對金剛石(shi)壓(ya)頭的(de)(de)(de)形狀要求(qiu)很(hen)高(gao)，不但(dan)嚴格(ge)要求(qiu)中心點在圓的(de)(de)(de)中心，而且(qie)金剛石(shi)圓錐的(de)(de)(de)圓度(du)必(bi)須十分規則。遺憾的(de)(de)(de)是(shi)(shi)，目前，我(wo)國還沒有它的(de)(de)(de)國家或行(xing)業標準；另一種方法是(shi)(shi)劃(hua)痕(hen)(hen)法，我(wo)國有些(xie)涂(tu)層發起較早的(de)(de)(de)科研部門(men)，也是(shi)(shi)采用(yong)的(de)(de)(de)該方法，有專門(men)的(de)(de)(de)國家行(xing)業標準可供(gong)查詢。 

　　工裝夾(jia)具的處理 

　　涂后處理工藝(噴(pen)砂、涂脂(zhi)技術) 

　　檢(jian)測技(ji)術(結(jie)合力的檢(jian)測、層深的檢(jian)測、酸蝕) 

　　涂層(ceng)剝(bo)(bo)離技術(TiN/TiAlN的剝(bo)(bo)離技術、CrN/DLC/CrAlTiN 的剝(bo)(bo)離技術、硬質(zhi)合(he)金的表面(mian)涂層(ceng)剝(bo)(bo)離技術) 

涂(tu)層刀具的應用技術(涂(tu)層的正確(que)(que)選擇(ze)、涂(tu)層刀具的正確(que)(que)使用 

　　涂層對刀具(ju)的優化(hua)非常大(da)，由(you)于高(gao)速切削加(jia)工比(bi)傳(chuan)統(tong)切削 加(jia)工所產(chan)生的溫度(du)要高(gao)，應(ying)用涂層，可(ke)以(yi)發揮其耐(nai)高(gao)溫、抗氧化(hua)及加(jia)硬(ying)材質(zhi)等作用。例如(ru)，氮(dan)化(hua)鉻(CrN)涂層可(ke)降低磨(mo)擦系(xi)數，改善光潔(jie)度(du)及排屑情(qing)況(kuang)。

　　十六、主要技術要求規范

　　1、在黑(hei)色(se)、銀色(se)、金色(se)、普(pu)通(tong)的玫(mei)瑰色(se)等傳(chuan)統常規(gui)顏色(se)之間進行(xing)雙色(se)PVD配對選擇(ze)； 

　　2、不(bu)允許(xu)在3D面上或者3D面之間進(jin)行雙色(se)PVD配對處理； 

　　3、可以在2D平面結(jie)構上進行雙色PVD設計(ji)；

　　4、就目(mu)前的技術條件而(er)言(yan)，限于(yu)普通(tong)常規顏色(se)(se)(se)(se)，比如黑(hei)色(se)(se)(se)(se)、銀色(se)(se)(se)(se)、金色(se)(se)(se)(se)、普通(tong)的玫瑰(gui)色(se)(se)(se)(se)。在黑(hei)色(se)(se)(se)(se)、銀色(se)(se)(se)(se)、金色(se)(se)(se)(se)、普通(tong)的玫瑰(gui)色(se)(se)(se)(se)等(deng)傳(chuan)統(tong)常規顏色(se)(se)(se)(se)之(zhi)間進行雙(shuang)色(se)(se)(se)(se)PVD配對選(xuan)擇。