退涂、毛刺处理 、装夹方式及抛光对PVD涂层的影响
2019-06-04
退涂是在涂层前，将工件上已有的旧涂层去除的工艺。退涂工艺主要有化学退涂工艺和电解退涂工艺。这两种退涂工艺都是利用退涂溶液与涂层之间的化学反应来氧化、分解涂层。
常见的退涂TiN的工艺为按纯水：双氧水：氨水：柠檬酸=6:3:2:1的比例加药，先将柠檬酸称量好，将其溶解到纯水中，再加入双氧水和氨水，记得带好防酸碱的手套，将要退涂的产品（注意要先除油）放入配置好的退涂液里，及时检查产品是否退涂完成。
电解退涂法，是将待退涂工件放入化学(如硝酸铵NH4NO3)溶液中，工件上连上正极，在溶液中工件要退涂表面附近放入负极，然后通电，将工件上涂层电离、溶解到溶液中。
电解退涂法可以退涂几乎所有材料基体上的各种涂层，且退涂速度快，但设备较复杂。化学退涂法一般来说只能退涂钢基体或某些硬质合金基体上的涂层。
作为退涂工艺，不管哪种方法，在氧化、溶解掉涂层的同时，该退涂溶液也可能对基体造成损伤，因为有些钢中含有与涂层相同的合金成分，如Ti、W、AL等，尤其是P级硬质合金中，含有15％左右的TiC；另外，硬质合金中都含有钴作为粘结剂，而钴在化学溶液中较容易流失，钻流失后，其周围的硬质合金成份就失去了结合力，容易脱落，工件表面被破坏。所以，对于需退涂的工件，一方面要在退涂前做好充分准备，了解工件基体材料的特性；另外，在工件退涂后，做一些必要的后处理，如喷砂、抛光等，如可能，可重新加工、修复工件表面。
瑞士一家公司的退镀液，按照不同的基体材料，有很多的退涂液可供选择，可在各种钢材（高速钢，工具钢，合金钢）以及硬质合金基材上退涂，有的可以直接加热使用，有的则需要利用一定比例纯水和双氧水混合后加热使用。
大部分高速钢、工具钢类的刀具刃磨后刃部都存在毛刺，如滚刀、插刀、拉刀、钻头、铣刀等。当刀具刃磨后发现有毛刺时，一定要将毛刺清理掉，不能直接去涂层；不然．涂层时，涂层将直接覆盖在毛刺之上，在刀具使用过程中，毛刺连同其上的涂层将很快脱落，继而脱落点周围区域涂层也会在短时间内快速磨损崩裂，工件基体失去了涂层的保护，寿命急剧下降。所以，毛刺的清理对增加或改善涂层刀具的寿命极其重要。
毛刺清理有多种工艺，如手动清理、半自动轮刷清理、玻璃珠喷丸机清理等。硬质台金刀具很少有毛刺，即使有，也很小而且硬，并且硬质合金性脆易崩口，用自动或半自动设备精理时很容易将刃部损伤，所以一般采用手动清理方式。将刀具放在20倍的放大镜下，用比较软的不锈钢刀片逐个齿地轻轻地刮除，这样控制好力度，刀具刃口不会损伤。半自动清理方式主要适用于滚刀的毛刺清理，是将滚刀装卡在低速转盘上，如车床，用不锈钢刷子轻轻地压在刀具上，刀具转动，毛刺被刷子打断掉落。注意，刀具要背向前刀面旋转，这样，可避免前刀面被碰伤。玻璃珠喷丸机是一种毛刺自动清理设备，也是目前使用较普遍的一种毛刺清理设备，只要设定好参数，将刀具装卡好，设备就可以自动清理毛刺了。这种方式工作效率高，质量稳定。
毫无疑问．涂层的厚度影响着涂层的使用寿命，但是．并不是涂层越厚，其寿命就越好。在同样的工件上，应用不同的涂层，其厚度要求不一样；同种涂层，应用在不同种类的工件上，其厚度要求也不一样。这样一来，涂层的厚度控制就很重要。涂层的厚度主要是由涂层的程序决定的，一定的程序，有一定的涂层厚度范围，涂层的厚度基本上在这个范围内变动。但是，工件的装卡方式也极大地影响着涂层的厚度，有时候装卡不当．涂层厚度会超出程序设定的范围。工件的旋转维数影响着该工件涂层的厚度。PVD涂层的工件都要装卡在炉腔内一边旋转一边涂层。工件的旋转共有三种方式：单维旋转、二维旋转和三维旋转，对于相同的涂层程序来说，旋转维数越多，涂层越薄，二维旋转涂层厚度大约是三维旋转涂层厚度的1.5倍左右，单维旋转涂层厚度大约是二维旋转涂层厚度的1.5倍。装卡时，工件的疏密也影响着工件涂层的厚度。装卡密的区域的工件涂层厚度较薄，装卡疏的区域的工件涂层厚度较厚。疏密相差越大，则涂层厚度相差也越大。工件本身的形状也影响刀具不同位置的涂层厚度。
抛光的目的是为了提高工件或涂层的表面光洁度，以减小工件在使用过程中的运动阻力，减小摩擦。抛光所能达到的光洁度远远高于喷砂工艺，喷砂所能达到的最好表面粗糙度为Ra1.0，而抛光可以远到Ra0.1以下直至镜面。抛光分涂层前抛光和涂层后抛光。抛光工艺主要应用在模具涂层上。
常见的退涂TiN的工艺为按纯水：双氧水：氨水：柠檬酸=6:3:2:1的比例加药，先将柠檬酸称量好，将其溶解到纯水中，再加入双氧水和氨水，记得带好防酸碱的手套，将要退涂的产品（注意要先除油）放入配置好的退涂液里，及时检查产品是否退涂完成。
电解退涂法，是将待退涂工件放入化学(如硝酸铵NH4NO3)溶液中，工件上连上正极，在溶液中工件要退涂表面附近放入负极，然后通电，将工件上涂层电离、溶解到溶液中。
电解退涂法可以退涂几乎所有材料基体上的各种涂层，且退涂速度快，但设备较复杂。化学退涂法一般来说只能退涂钢基体或某些硬质合金基体上的涂层。
作为退涂工艺，不管哪种方法，在氧化、溶解掉涂层的同时，该退涂溶液也可能对基体造成损伤，因为有些钢中含有与涂层相同的合金成分，如Ti、W、AL等，尤其是P级硬质合金中，含有15％左右的TiC；另外，硬质合金中都含有钴作为粘结剂，而钴在化学溶液中较容易流失，钻流失后，其周围的硬质合金成份就失去了结合力，容易脱落，工件表面被破坏。所以，对于需退涂的工件，一方面要在退涂前做好充分准备，了解工件基体材料的特性；另外，在工件退涂后，做一些必要的后处理，如喷砂、抛光等，如可能，可重新加工、修复工件表面。
瑞士一家公司的退镀液，按照不同的基体材料，有很多的退涂液可供选择，可在各种钢材（高速钢，工具钢，合金钢）以及硬质合金基材上退涂，有的可以直接加热使用，有的则需要利用一定比例纯水和双氧水混合后加热使用。
大部分高速钢、工具钢类的刀具刃磨后刃部都存在毛刺，如滚刀、插刀、拉刀、钻头、铣刀等。当刀具刃磨后发现有毛刺时，一定要将毛刺清理掉，不能直接去涂层；不然．涂层时，涂层将直接覆盖在毛刺之上，在刀具使用过程中，毛刺连同其上的涂层将很快脱落，继而脱落点周围区域涂层也会在短时间内快速磨损崩裂，工件基体失去了涂层的保护，寿命急剧下降。所以，毛刺的清理对增加或改善涂层刀具的寿命极其重要。
毛刺清理有多种工艺，如手动清理、半自动轮刷清理、玻璃珠喷丸机清理等。硬质台金刀具很少有毛刺，即使有，也很小而且硬，并且硬质合金性脆易崩口，用自动或半自动设备精理时很容易将刃部损伤，所以一般采用手动清理方式。将刀具放在20倍的放大镜下，用比较软的不锈钢刀片逐个齿地轻轻地刮除，这样控制好力度，刀具刃口不会损伤。半自动清理方式主要适用于滚刀的毛刺清理，是将滚刀装卡在低速转盘上，如车床，用不锈钢刷子轻轻地压在刀具上，刀具转动，毛刺被刷子打断掉落。注意，刀具要背向前刀面旋转，这样，可避免前刀面被碰伤。玻璃珠喷丸机是一种毛刺自动清理设备，也是目前使用较普遍的一种毛刺清理设备，只要设定好参数，将刀具装卡好，设备就可以自动清理毛刺了。这种方式工作效率高，质量稳定。
毫无疑问．涂层的厚度影响着涂层的使用寿命，但是．并不是涂层越厚，其寿命就越好。在同样的工件上，应用不同的涂层，其厚度要求不一样；同种涂层，应用在不同种类的工件上，其厚度要求也不一样。这样一来，涂层的厚度控制就很重要。涂层的厚度主要是由涂层的程序决定的，一定的程序，有一定的涂层厚度范围，涂层的厚度基本上在这个范围内变动。但是，工件的装卡方式也极大地影响着涂层的厚度，有时候装卡不当．涂层厚度会超出程序设定的范围。工件的旋转维数影响着该工件涂层的厚度。PVD涂层的工件都要装卡在炉腔内一边旋转一边涂层。工件的旋转共有三种方式：单维旋转、二维旋转和三维旋转，对于相同的涂层程序来说，旋转维数越多，涂层越薄，二维旋转涂层厚度大约是三维旋转涂层厚度的1.5倍左右，单维旋转涂层厚度大约是二维旋转涂层厚度的1.5倍。装卡时，工件的疏密也影响着工件涂层的厚度。装卡密的区域的工件涂层厚度较薄，装卡疏的区域的工件涂层厚度较厚。疏密相差越大，则涂层厚度相差也越大。工件本身的形状也影响刀具不同位置的涂层厚度。
抛光的目的是为了提高工件或涂层的表面光洁度，以减小工件在使用过程中的运动阻力，减小摩擦。抛光所能达到的光洁度远远高于喷砂工艺，喷砂所能达到的最好表面粗糙度为Ra1.0，而抛光可以远到Ra0.1以下直至镜面。抛光分涂层前抛光和涂层后抛光。抛光工艺主要应用在模具涂层上。