星弧類(lèi)金剛石DLC涂層在刀具上的應(yīng)用

類(lèi)金剛石涂層（diamond like carbon, 簡(jiǎn)稱(chēng)DLC） 是一種在微觀(guān)結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。構(gòu)成DLC的元素為碳。碳原子和碳原子之間的不同結(jié)合方式，使其最終產(chǎn)生不同的物質(zhì)：金剛石（Diamond）-碳碳以sp3健的形式結(jié)合；類(lèi)金剛石（DLC）-碳碳以sp3和 sp2健的形式結(jié)合；石墨（Graphite）-碳碳以sp2健的形式結(jié)合。

　　
　　由于含有金剛石成分，DLC具有很多優(yōu)良的特性：高硬度-60GPa或Hv6000以上；低摩擦系數(shù)-0.06；極好的膜層致密性；良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及良好的光學(xué)性能等。應(yīng)用于刀具上的DLC涂層所表現(xiàn)出的特殊性能遠(yuǎn)超過(guò)其它硬質(zhì)涂層。涂以DLC的刀具主要應(yīng)用包括：石墨切削，各種有色金屬（如鋁合金，銅合金等）切削，非金屬硬質(zhì)材料（如亞克力，玻璃纖維，PCB材料）切削等。
　　
　　星弧涂層針對(duì)刀具上的不同應(yīng)用所開(kāi)發(fā)的DLC系列涂層適合于諸如鉆頭，銑刀，絲錐，刀片和各種成形刀的具體應(yīng)用。
　　
　　在鋁合金切削應(yīng)用上，由于鋁的材料粘性，會(huì)很快在刀具切削面形成材料黏著現(xiàn)象，從而導(dǎo)致被加工面加工品質(zhì)下降。而對(duì)于刀具本身，由于被切削金屬在其表面的積聚，溫度急劇升高，最終導(dǎo)致刀具很快失效。對(duì)比試驗(yàn)表明：涂層星弧DLC涂層的刀片在很大程度上解決了鋁材的黏著問(wèn)題，確保被加工件加工面始終保持較高的品質(zhì)，刀具壽命也得以大幅提高。此外，由于DLC涂層刀具具有以上特性，用戶(hù)還可以提高加工速度，從而使加工效率大幅提高（約25%~40%左右）。星弧DLC涂層在刀具上的成功應(yīng)用為鋁合金加工行業(yè)，尤其是汽車(chē)制造行業(yè)，提供了一個(gè)良好的解決方案。
　　
　　類(lèi)似的應(yīng)用結(jié)果也體現(xiàn)在亞克力材料的的切削表現(xiàn)之中。亞克力等非金屬材料具有硬度高，熔點(diǎn)較金屬材料低的特點(diǎn)。不涂層（或涂以其它硬質(zhì)涂層，如TiN，TiAlN等）的刀具在切削過(guò)程中由于加工溫度是材料削發(fā)生熔融或半熔而導(dǎo)致排削不暢現(xiàn)象，最終致使刀具實(shí)效，被加工材料表面質(zhì)量無(wú)法達(dá)到要求等品質(zhì)缺陷。涂以星弧DLC的亞克力切削刀具則可以很好解決以上的問(wèn)題。星弧DLC不但具有高硬度（Hv3500），還具有極低的摩擦系數(shù)（~0.08），使刀具在切削過(guò)程中很大程度上降低了由于摩擦產(chǎn)生的熱量，增強(qiáng)了排削性能，從而使刀具平均使用壽命提高3倍，被加工亞克力表面質(zhì)量遠(yuǎn)好于不涂層或其它涂層刀具。
　　
　　石墨加工不同于其它金屬材料的加工。由于石墨材料硬度高，加工后所產(chǎn)生的粉層具有很強(qiáng)的磨損性能，所以市場(chǎng)上常用的硬質(zhì)涂層無(wú)一可以解決這一難題。其主要原因包括：普通涂層（如TiAlN，TiN等）的摩擦系數(shù)較高，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是刀具很快失效。其次，涂層會(huì)和石墨本身的碳起化學(xué)反應(yīng)，生成碳化物，破壞涂層材料結(jié)構(gòu)，使其失效。實(shí)際使用數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用星弧DLC的硬質(zhì)合金銑刀，其使用壽命可提高4倍，這一特性在直徑小于10毫米的道具上尤為突出。
　　
　　隨著DLC涂層刀具的應(yīng)用市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大以及星弧涂層面對(duì)不同應(yīng)用的各種DLC細(xì)分工藝的開(kāi)發(fā)，這以新興涂層將在不久的將來(lái)為更多的用戶(hù)和行業(yè)所采用。
本篇文章來(lái)源于 “中國(guó)金屬加工在線(xiàn)”