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P3e技术揭示了一个新领域

2018-04-10 00:00770

J rgen Ramm博士实现了许多人一个共同的梦想:采用P3e技术,欧瑞康巴尔查斯的研发者和他的研发团队创造了一个PVD工序,这一工序把涂层先锋领进了工具涂层应用的新领域。

图1  INNOVA和P3e的新领域:J rgen Ramm博士在一台即将完成的INNOVA涂层系统旁

只要您身在列支敦士登,无论在何处,您都可以看到国界。然而在现代涂层技术领域,列支敦士登是无边界的国家。欧瑞康巴尔查斯的总部坐落在巴尔查斯山谷里,这个山谷对于研发人员是真正的El Dorado(传说中的黄金国)。如果PVD工具涂层的成功是一个故事,那么Ramm博士和他的团队正在撰写最新的篇章:他们开发了一个新的工序,能结合PVD和CVD的优点。这一新技术最先应用于刀片领域。测试结果是,和CVD涂层比较,这一技术的前景是光明的。涂层先锋欧瑞康巴尔查斯现在可以继续开发其他许多应用领域,征服工具涂层新领域,满足先前只有CVD涂层才可以满足的需求。

J rgen Ramm博士认为,这项新技术的革命性在于一个或者相同的涂层中,同时获得CVD或者PVD涂层的优点,这些优点单独属于CVD或者PVD,以前也从来没有被整合在一起过。

图2  “涂层设备的部件是如此的敏感,指纹会干扰这一工序,因此他们都必须戴手套处理。”在解释这个系统的细节时Ramm博士说

困难与突破

制作热力学稳定的氧化铝涂层需要超过1000℃的温度,这是CVD的领域,PVD在低的多得温度下发生。因此,他们明确了研发目标:建立一个PVD过程,运行时涂层温度低于600℃,但是能产生硬的、显示出金刚石结构的氧化铝涂层,并且在高温下也具有稳定性。

加入铬,生成了具有金刚石结构的铝铬混合晶体。为了使之成为可能,他们用了一个磁源场和脉冲放电蒸发,使它工作在氧气氛围中。他们将这个新过程称为P3e,已经获得了专利。事实上,所有的金属氧化物都可以使用这个工序。

P3e 的含义及影响

完整的拼写“脉冲增强电子发射”描述了研发的过程。简言之,用电弧蒸发,运用脉冲控制电流影响电子发射和氧气环境下的等离子体密度。

INNOVA涂层系统也能处理传统的金属氮化物涂层,如:TiN、TiAlN和AlCrN,INNOVA与P3e 技术同步发展。它也能生产更高质量的涂层。氮化物现在能在一个单一的工序中以任何比例与硬金属氧化物合并,这一特性意味着有许多新的机会来设计高性能工具,是P3e?技术把我们带入了一个新的境界。

使用P3e 技术,能够很快达到CVD涂层质量。进一步开发和应用的潜力是巨大的。制造商将调整底板,最大程度利用PVD氧化物所提供的优点。新的切削材料和应用将具有可行性。欧瑞康巴尔查斯将努力优化流程和涂层。更高的切削性能和生产率的显著提高指日可待。

如图3所示在刀片的角上有一个P3e?涂层的横切面:一个10μm的TiAlN的支持膜,在一个6μm的多层功能膜下面,由AlCrO或者AlCrN组成。这个组合特性具有高温稳定性,硬度和涂层粘连性。

图3  使用P3e工序刀片涂层

从技术飞跃中受益

领先的制造商已经安装和运行与P3e 技术平行开发的INNOVA涂层系统。欧瑞康巴尔查斯已经在汉诺威EMO展上推出新的产品,展示由PVD技术生产的第一代金刚石结构的氧化铝涂层。考虑到我们生产的发展步伐,公司客户无须等待很长时间,就可以获得进一步的运用。

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