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退涂、毛刺處理 、裝夾方式及拋光對PVD涂層的影響

發(fā)布時間：2019-06-04

　　退涂是在涂層前，將工件上已有的舊涂層去除的工藝。退涂工藝主要有化學(xué)退涂工藝和電解退涂工藝。這兩種退涂工藝都是利用退涂溶液與涂層之間的化學(xué)反應(yīng)來氧化、分解涂層。

　　常見的退涂TiN的工藝為按純水：雙氧水：氨水：檸檬酸=6:3:2:1的比例加藥，先將檸檬酸稱量好，將其溶解到純水中，再加入雙氧水和氨水，記得帶好防酸堿的手套，將要退涂的產(chǎn)品（注意要先除油）放入配置好的退涂液里，及時檢查產(chǎn)品是否退涂完成。

　　電解退涂法，是將待退涂工件放入化學(xué)(如硝酸銨NH4NO3)溶液中，工件上連上正極，在溶液中工件要退涂表面附近放入負(fù)極，然后通電，將工件上涂層電離、溶解到溶液中。

　　電解退涂法可以退涂幾乎所有材料基體上的各種涂層，且退涂速度快，但設(shè)備較復(fù)雜。化學(xué)退涂法一般來說只能退涂鋼基體或某些硬質(zhì)合金基體上的涂層。

　　作為退涂工藝，不管哪種方法，在氧化、溶解掉涂層的同時，該退涂溶液也可能對基體造成損傷，因為有些鋼中含有與涂層相同的合金成分，如Ti、W、AL等，尤其是P級硬質(zhì)合金中，含有15％左右的TiC；另外，硬質(zhì)合金中都含有鈷作為粘結(jié)劑，而鈷在化學(xué)溶液中較容易流失，鉆流失后，其周圍的硬質(zhì)合金成份就失去了結(jié)合力，容易脫落，工件表面被破壞。所以，對于需退涂的工件，一方面要在退涂前做好充分準(zhǔn)備，了解工件基體材料的特性；另外，在工件退涂后，做一些必要的后處理，如噴砂、拋光等，如可能，可重新加工、修復(fù)工件表面。

　　瑞士一家公司的退鍍液，按照不同的基體材料，有很多的退涂液可供選擇，可在各種鋼材（高速鋼，工具鋼，合金鋼）以及硬質(zhì)合金基材上退涂，有的可以直接加熱使用，有的則需要利用一定比例純水和雙氧水混合后加熱使用。

　　大部分高速鋼、工具鋼類的刀具刃磨后刃部都存在毛刺，如滾刀、插刀、拉刀、鉆頭、銑刀等。當(dāng)?shù)毒呷心ズ蟀l(fā)現(xiàn)有毛刺時，一定要將毛刺清理掉，不能直接去涂層；不然．涂層時，涂層將直接覆蓋在毛刺之上，在刀具使用過程中，毛刺連同其上的涂層將很快脫落，繼而脫落點周圍區(qū)域涂層也會在短時間內(nèi)快速磨損崩裂，工件基體失去了涂層的保護(hù)，壽命急劇下降。所以，毛刺的清理對增加或改善涂層刀具的壽命極其重要。

　　毛刺清理有多種工藝，如手動清理、半自動輪刷清理、玻璃珠噴丸機(jī)清理等。硬質(zhì)臺金刀具很少有毛刺，即使有，也很小而且硬，并且硬質(zhì)合金性脆易崩口，用自動或半自動設(shè)備精理時很容易將刃部損傷，所以一般采用手動清理方式。將刀具放在20倍的放大鏡下，用比較軟的不銹鋼刀片逐個齒地輕輕地刮除，這樣控制好力度，刀具刃口不會損傷。半自動清理方式主要適用于滾刀的毛刺清理，是將滾刀裝卡在低速轉(zhuǎn)盤上，如車床，用不銹鋼刷子輕輕地壓在刀具上，刀具轉(zhuǎn)動，毛刺被刷子打斷掉落。注意，刀具要背向前刀面旋轉(zhuǎn)，這樣，可避免前刀面被碰傷。玻璃珠噴丸機(jī)是一種毛刺自動清理設(shè)備，也是目前使用較普遍的一種毛刺清理設(shè)備，只要設(shè)定好參數(shù)，將刀具裝卡好，設(shè)備就可以自動清理毛刺了。這種方式工作效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。

　　毫無疑問．涂層的厚度影響著涂層的使用壽命，但是．并不是涂層越厚，其壽命就越好。在同樣的工件上，應(yīng)用不同的涂層，其厚度要求不一樣；同種涂層，應(yīng)用在不同種類的工件上，其厚度要求也不一樣。這樣一來，涂層的厚度控制就很重要。涂層的厚度主要是由涂層的程序決定的，一定的程序，有一定的涂層厚度范圍，涂層的厚度基本上在這個范圍內(nèi)變動。但是，工件的裝卡方式也極大地影響著涂層的厚度，有時候裝卡不當(dāng)．涂層厚度會超出程序設(shè)定的范圍。工件的旋轉(zhuǎn)維數(shù)影響著該工件涂層的厚度。PVD涂層的工件都要裝卡在爐腔內(nèi)一邊旋轉(zhuǎn)一邊涂層。工件的旋轉(zhuǎn)共有三種方式：單維旋轉(zhuǎn)、二維旋轉(zhuǎn)和三維旋轉(zhuǎn)，對于相同的涂層程序來說，旋轉(zhuǎn)維數(shù)越多，涂層越薄，二維旋轉(zhuǎn)涂層厚度大約是三維旋轉(zhuǎn)涂層厚度的1.5倍左右，單維旋轉(zhuǎn)涂層厚度大約是二維旋轉(zhuǎn)涂層厚度的1.5倍。裝卡時，工件的疏密也影響著工件涂層的厚度。裝卡密的區(qū)域的工件涂層厚度較薄，裝卡疏的區(qū)域的工件涂層厚度較厚。疏密相差越大，則涂層厚度相差也越大。工件本身的形狀也影響刀具不同位置的涂層厚度。

　　拋光的目的是為了提高工件或涂層的表面光潔度，以減小工件在使用過程中的運動阻力，減小摩擦。拋光所能達(dá)到的光潔度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噴砂工藝，噴砂所能達(dá)到的最好表面粗糙度為Ra1.0，而拋光可以遠(yuǎn)到Ra0.1以下直至鏡面。拋光分涂層前拋光和涂層后拋光。拋光工藝主要應(yīng)用在模具涂層上。

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