機(jī)械加工刀具的性能直接影響著加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量,隨著涂層技術(shù)的發(fā)展,DLC涂層憑借其優(yōu)良的耐磨性、低摩擦系數(shù)等特性,越來(lái)越多地應(yīng)用于切削刀具領(lǐng)域。涂層厚度對(duì)于發(fā)揮其性能尤為重要,過(guò)厚會(huì)增加內(nèi)應(yīng)力,容易開(kāi)裂脫落,過(guò)薄則無(wú)法充分發(fā)揮耐磨等優(yōu)勢(shì)。本文小編主要為大家介紹一下DLC刀具涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。
一、DLC刀具涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)
dlc涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)主要取決于涂層材料的種類、基體材料、使用環(huán)境等因素。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域,涂層厚度的標(biāo)準(zhǔn)值也有所不同。
1.通用DLC涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)
通用DLC涂層的厚度標(biāo)準(zhǔn)一般控制在1-5μm范圍內(nèi)。當(dāng)厚度小于1μm時(shí),涂層的保護(hù)作用會(huì)大打折扣;而厚度超過(guò)5μm后,內(nèi)應(yīng)力也會(huì)大大增加,影響涂層穩(wěn)定性。
2.特殊領(lǐng)域DLC涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于一些對(duì)耐磨性要求較高的特殊應(yīng)用領(lǐng)域,如模具加工等,DLC涂層厚度可以適當(dāng)增加,達(dá)到8-10μm,以獲得更好的耐磨保護(hù)。但同樣需要注意內(nèi)應(yīng)力問(wèn)題,往往需要通過(guò)插入過(guò)渡層等方式來(lái)改善涂層結(jié)構(gòu)。
3.基體材料對(duì)厚度標(biāo)準(zhǔn)的影響
基體材料的選擇也會(huì)影響DLC涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)。例如,對(duì)于硬度較低的基體如不銹鋼,建議采用較薄的2-3μm涂層;而在硬質(zhì)合金等高硬度基體上,可以采用4-6μm厚度的DLC涂層。
4.特殊結(jié)構(gòu)DLC涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)
目前也開(kāi)發(fā)出了一些特殊結(jié)構(gòu)的DLC涂層,如多層復(fù)合涂層或梯度涂層,這些涂層的總厚度范圍可達(dá)10-20μm。復(fù)合涂層或梯度結(jié)構(gòu)有利于降低內(nèi)應(yīng)力,提高涂層附著力。
dlc涂層
二、DLC刀具涂層厚度檢測(cè)方法
1.制樣斷面法:制樣斷面法是更為直接的涂層厚度測(cè)量方法,將涂層刀具制成橫截面樣品,通過(guò)金相顯微鏡或掃描電鏡直接觀察并測(cè)量涂層的厚度。這種方法雖然破壞性較大,但測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較高。
2.球壓入法:球壓入法利用球形靶壓入涂層的特定深度,根據(jù)壓痕直徑計(jì)算膜層厚度。這是一種非破壞性測(cè)試方法,測(cè)試過(guò)程快速簡(jiǎn)便,但需要注意壓痕周圍可能產(chǎn)生裂紋等缺陷。
3.涂層剝離法:涂層剝離法是將涂層剝離后,在光學(xué)或電子顯微鏡下觀察并測(cè)量剝離膜的厚度。這種方法嚴(yán)格來(lái)說(shuō)屬于半破壞性測(cè)試,對(duì)基體無(wú)損傷,但需要先剝離涂層。
4.光學(xué)測(cè)厚儀:一些的光學(xué)測(cè)厚儀可以通過(guò)反射原理或其他光學(xué)手段非破損地測(cè)量出涂層厚度。測(cè)量速度快,自動(dòng)化程度高,是較為理想的在線測(cè)量方法。
總之,合理的DLC刀具涂層厚度和準(zhǔn)確的檢測(cè)手段是保障涂層刀具性能、穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。相信隨著涂層技術(shù)的不斷發(fā)展,DLC涂層將在切削加工等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。