一種納米結(jié)構(gòu)pvd涂層金屬切割鋸片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種金屬切割銀片的表面處理技術(shù)，特 別是一種納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片。
【背景技術(shù)】
[0002] 銀片是用于切割固體材料的薄片圓形刀具的統(tǒng)稱(chēng)。銀片可分為用于石材切割的金 剛石銀片、用于金屬材料切割的高速鋼銀片；用于實(shí)木、家具、人造板、侶合金、侶型材、散熱 器、塑料、塑鋼等切割的硬質(zhì)合金銀片。由于用途不同，因此銀片的材質(zhì)和硬度也不相同。
[0003] 金屬材料的銀切通常使用的有帶銀條及圓銀片。帶銀條通用性好、可W銀切較大 的工件，但相對(duì)于圓銀片而言，銀切的效率及切面質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如后者。圓銀片金屬銀切在機(jī) 械加工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，為了實(shí)現(xiàn)低碳、環(huán)保及輕量化的目標(biāo)，越來(lái)越多的高硬度、高強(qiáng) 度材料被使用，運(yùn)對(duì)圓銀片切割是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。而另一方面，對(duì)非常薄的管件進(jìn)行銀切， 且保證切口不變形，也是對(duì)圓銀片切割的一個(gè)挑戰(zhàn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種使用壽命高、切 割質(zhì)量好的金屬切割銀片。 陽(yáng)0化]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割 銀片，包括呈圓形的銀片本體，其特征在于，所述本體外側(cè)設(shè)有呈環(huán)形的切割部，所述的切 割部上通過(guò)PVD真空鍛膜依次形成結(jié)合層、調(diào)制層和功能層，所述的調(diào)制層和功能層交替 循環(huán)5~20個(gè)周期。
[0006] 結(jié)合層的目的在于在切割部與調(diào)制層和功能層之間形成過(guò)渡，提高切割部與調(diào)制 層和功能層的結(jié)合力。調(diào)制層的作用是讓功能層W納米周期排列，形成納米結(jié)構(gòu)。納米結(jié) 構(gòu)的目的在于降低涂層內(nèi)應(yīng)力增加涂層結(jié)合力，提升切割部的硬度和耐磨性，W及降低干 摩擦系數(shù)。
[0007] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的結(jié)合層采用化或Ti或其合 金作為祀源轟擊而成。
[0008] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的調(diào)制層采用ZrXr、Ti或Al, 或Zr、化、Ti和Al中的兩種或兩種W上合金作為祀源轟擊而成。
[0009] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的功能層采用Zr、化、Ti或Al, 或Zr、化、Ti和Al中的兩種或兩種W上合金作為祀源轟擊而成。
[0010] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的結(jié)合層厚度為0. 1-lum。
[0011] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的調(diào)制層厚度為50-200nm。
[0012] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的功能層厚度為100-500nm。
[0013] 在上述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中，所述的調(diào)制層與功能層循環(huán)周期為 10次。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片采用PVD技術(shù)在切割部外表 面分別形成結(jié)合層、調(diào)制層和功能層，采用納米涂層技術(shù)，一方面可W降低涂層應(yīng)力提高涂 層結(jié)合力；另一方面，通過(guò)納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可W提高涂層致密性、硬度并降低顆粒度，從而提 高涂層的性能。本實(shí)用新型在銀片表面實(shí)施金屬Zr、化、Ti、Al等及其合金的氮化物涂層， 采用納米周期結(jié)構(gòu)，在涂層中形成納米結(jié)構(gòu)相，實(shí)現(xiàn)涂層結(jié)合力、硬度、抗氧化問(wèn)題的提高、 摩擦系數(shù)的降低。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片中切割部的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中，1、本體；2、切剖部；3、結(jié)合層；4、調(diào)制層；5、功能層。
【具體實(shí)施方式】
[0018] W下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步 的描述，但本實(shí)用新型并不限于運(yùn)些實(shí)施例。
[0019] 如圖1和圖2所示，本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片，包括呈圓形的銀片本體1， 所述本體外側(cè)設(shè)有呈環(huán)形的切割部2,所述的切割部上通過(guò)PVD噴涂鍛膜依次形成結(jié)合層 3、調(diào)制層4和功能層5,所述的調(diào)制層和功能層交替循環(huán)10個(gè)周期。
[0020] 本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片的PVD鍛膜工藝如下：首先將圓銀片經(jīng)過(guò)清洗 烘干，安裝在特制夾具上，裝入真空PVd鍛膜腔室中；開(kāi)啟PVd設(shè)備，抽真空至1. 0x10-3化 W上真空度，啟動(dòng)加熱設(shè)備將銀片加熱到工藝溫度200-400攝氏度。繼續(xù)抽真空到 1. 0xl0-3PaW上真空度，開(kāi)始鍛膜。
[0021] a)離子清洗：工藝條件是抽真空到1.OxlO3PaW上真空度，通入純度為99. 999% 的氣氣（Ar),壓力控制在1-化曰，開(kāi)啟電弧離子源電流控制在40-80A，開(kāi)啟偏壓電壓控制在 300-1000V，占空比控制在30-50%，工藝時(shí)間20min。
[0022] b)鍛結(jié)合層：工藝條件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入純度為99. 999% 的氣氣（Ar),壓力控制在0. 1-lpa，開(kāi)啟金屬電弧祀源包括化、Ti等及其合金，開(kāi)啟偏壓電 壓控制在100-300V，占空比控制在80%W下，結(jié)合層的厚度控制在0. 1-0. 5um。
[0023] C)鍛調(diào)制層：工藝條件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入純度為99. 999% 的工藝氣體，包括氣氣（Ar)、氮?dú)猓∟s)等，壓力控制在0. 5-lpa，開(kāi)啟電弧祀源如Z;rXr、Ti、 Al等及其合金，開(kāi)啟偏壓電壓控制在10-200V，占空比控制在50%W上，功能層的厚度控制 在 50-80nm。
[0024] d)鍛功能層：工藝條件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入純度為99. 999% 的工藝氣體，包括氮?dú)猓ǔ桑?、甲燒（Og等，壓力控制在0. 5-lpa，開(kāi)啟電弧祀源如ZrXr、Ti、 Al等及其合金，開(kāi)啟偏壓電壓控制在10-200V，占空比控制在50%W上，功能層的厚度控制 在 200-300um。 陽(yáng)0巧]C)、d)為一周期，涂層厚度3um，此周期重復(fù)循環(huán)執(zhí)行10次。
[00%] 經(jīng)過(guò)上述表面處理工藝后，采用csm劃痕儀測(cè)試結(jié)合力和摩擦系數(shù)，與現(xiàn)有技術(shù) 中的表面處理技術(shù)處理后的銀片進(jìn)行對(duì)比，得出下表：
[0027]
[0028]
[0029] 由上表可得知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割銀片采用PVD技術(shù) 在切割部外表面分別形成結(jié)合層、調(diào)制層和功能層，采用納米涂層技術(shù)，一方面可W降低涂 層應(yīng)力提高涂層結(jié)合力；另一方面，通過(guò)納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可W提高涂層致密性、硬度并降低顆 粒度，從而提高涂層的性能。本實(shí)用新型在銀片表面實(shí)施金屬Zr、化、Ti、Al等及其合金的 氮化物涂層，采用納米周期結(jié)構(gòu)，在涂層中形成納米結(jié)構(gòu)相，實(shí)現(xiàn)涂層結(jié)合力、硬度、抗氧化 問(wèn)題的提高、摩擦系數(shù)的降低。
[0030] 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似 的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，包括呈圓形的鋸片本體，其特征在于，所述本 體外側(cè)設(shè)有呈環(huán)形的切割部，所述的切割部上通過(guò)PVD真空鍍膜依次形成結(jié)合層、調(diào)制層 和功能層，所述的調(diào)制層和功能層交替循環(huán)5~20個(gè)周期。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的結(jié)合層 采用Cr或Ti或其合金作為靶源沉積而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的 調(diào)制層采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的兩種或兩種以上合金作為靶源沉積而 成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的 功能層采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的兩種或兩種以上合金作為革El源沉積而 成。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的結(jié)合層 厚度為〇? I-Ium06. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的調(diào)制層 厚度為50-100nm。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的功能層 厚度為 100_500nm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，其特征在于，所述的調(diào) 制層與功能層循環(huán)周期為10次。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中金屬切割鋸片硬度差、切割質(zhì)量不好、涂層結(jié)合力不高的問(wèn)題。本納米結(jié)構(gòu)PVD涂層金屬切割鋸片，包括呈圓形的鋸片本體，本體外側(cè)設(shè)有呈環(huán)形的切割部，切割部上通過(guò)PVD噴涂鍍膜依次形成結(jié)合層、調(diào)制層和功能層，調(diào)制層和功能層交替循環(huán)5～20個(gè)周期。本實(shí)用新型在鋸片表面實(shí)施金屬Zr、Cr、Ti、Al等及其合金的氮化物涂層，采用納米周期結(jié)構(gòu)，在涂層中形成納米結(jié)構(gòu)相，實(shí)現(xiàn)涂層結(jié)合力、硬度、抗氧化問(wèn)題的提高、摩擦系數(shù)的降低。
【IPC分類(lèi)】C23C14/22, C23C14/16
【公開(kāi)號(hào)】CN204874715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520480515
【發(fā)明人】陳君, 范玉山, 樂(lè)務(wù)時(shí)
【申請(qǐng)人】蘇州涂冠鍍膜科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日