用于制作切削刀具表面的薄膜的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及刀具的表面处理设备，尤其涉及一种用于制作切削刀具表面的光 滑耐磨薄膜的装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中对硬质合金或金属陶瓷刀具表面采用化学沉积方法或物理气相沉积 方法进行各种硬质涂层镀膜，以提高切削刀具的耐磨性。
[0003] 物理气相沉积法有很多种实现方法，最常用的方法是多弧离子镀和溅射镀膜，各 种方法各有优缺点，影响光洁度的最大因素是在薄膜沉积过程中所产生的大颗粒。大颗粒 来源于蒸发源一一阴极靶，是未电离的中性粒子团，与等离子一同喷发到基体上。这些大颗 粒对一般的加工切削是不会带来很大影响，但是在加工不锈钢、铬镍铁合金、铝时，会使工 件材料粘结在刀具表面形成积削瘤，给刀具带来损害。并且在使用切削速度较低的钻头进 行切削加工时，大颗粒会使镀膜更容易发生破裂，从而影响刀具寿命。
[0004] 根据加工工件和加工状况需求，近年来，通过各种的物理气相沉积法已开发出了 耐磨性较强和光洁度较高的镀膜。这些方法普遍是使用特制的靶材来完成的，因此镀膜的 生成成本大幅提高。并且，在镀膜的沉积过程中，同样会存在产生大颗粒的问题。
[0005] 因此，人们希望能够使用普通的靶材，在切削刀具的表面形成耐磨性强且光洁度 高的硬质薄膜。 【实用新型内容】
[0006] 针对现有技术存在的以上问题，本实用新型提供了一种用于制作切削刀具表面的 薄膜的装置，使用该装置在切削刀具表面形成耐磨性强且光洁度高的硬质薄膜，不需要使 用特制的靶材，节约了成本，该切削刀具特别适用于加工不锈钢、铬镍铁合金、铝。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型提供的用于制作切削刀具表面的薄膜的装置，采用 如下技术方案：
[0008] 用于制作切削刀具表面的薄膜的装置，包括镀膜室，所述镀膜室连接有用于将所 述镀膜室抽真空的真空系统，所述镀膜室的底部设有旋转平台，该旋转平台上固定切削刀 具，所述旋转平台带动所述切削刀具旋转，所述切削刀具具有待镀膜的切削部;所述镀膜室 的第一侧壁设置有阴极靶，所述阴极靶与所述待镀膜的切削部正对设置;所述镀膜室的第 二侧壁和第三侧壁分别设有惰性气体入口和反应气体入口，所述惰性气体入口和反应气体 入口的位置方向正对设置;所述旋转平台设置于所述惰性气体入口和反应气体入口之间， 且与所述惰性气体入口和所述反应气体入口等距;所述惰性气体入口与惰性气体源连通， 所述反应气体入口与反应气体源连通，所述惰性气体入口和所述反应气体入口分别设有质 量流量控制器。
[0009] 本实用新型提供的用于制作切削刀具表面的薄膜的装置将阴极靶设置于镀膜室 的底部，切削刀具设置于镀膜室的顶部，减少了镀膜时大颗粒在切削刀具表面沉积，通过控 制反应气体和惰性气体的通入时间和气体流量，在切削刀具表面形成硬度逐渐增加的低硬 度缓冲层、中硬度缓冲层、高硬度缓冲层，最后在高硬度缓冲层的表面形成硬质薄膜，形成 的硬质薄膜的表面粗糙度得到改善，且硬质薄膜的附着力得到提升。
[0010]在本实用新型的一实施例中，所述切削刀具设置有多个，多个所述切削刀具与所 述阴极靶的距离相同。
[0011] 在本实用新型的一实施例中，所述真空系统包括机械栗和分子栗。
[0012] 在本实用新型的一实施例中，所述镀膜室连接有加热装置和冷却装置。
[0013] 在本实用新型的一实施例中，所述切削刀具为硬质合金制成的钻头、铣刀、铰刀。
[0014] 有益效果:本实用新型提供的用于制作切削刀具表面的薄膜的装置不需要使用特 制的靶材，而是通过在切削刀具表面形成硬度逐渐增加的低硬度缓冲层、中硬度缓冲层、高 硬度缓冲层，从而形成耐磨性强且光洁度高的薄膜，该切削刀具特别适用于加工不锈钢、铬 镍铁合金、铝，使用寿命长。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型一实施例的用于制作切削刀具表面的薄膜的装置的结构示意 图；
[0016] 图2为本实用新型一实施例中切削刀具的表面的薄膜的剖视图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明：
[0018] 参阅图1，本实用新型提供了用于制作切削刀具表面的薄膜的装置，其包括镀膜室 1 〇〇，镀膜室1 〇〇连接有用于将镀膜室1 〇〇抽真空的真空系统105，镀膜室100的底部设有旋转 平台101，该旋转平台101上固定切削刀具，切削刀具为钻头、铣刀或铰刀等切削刀具，切削 刀具的待镀膜的切削部作为基体107,旋转平台101带动切削刀具旋转;镀膜室100包括四个 侧壁，其中第一侧壁设置有阴极靶106,阴极靶106与旋转平台101上固定的基体107正对设 置;镀膜室100的第二侧壁和第三侧壁分别设置有惰性气体入口 1031和反应气体入口 1041， 惰性气体入口 1031和反应气体入口 1041的位置方向为正对，旋转平台101设置于惰性气体 入口 1031和反应气体入口 1041之间，与惰性气体入口 1031和反应气体入口 1041等距。惰性 气体入口 1031与惰性气体源103连通，反应气体入口 1041与反应气体源104连通，惰性气体 入口 1031和反应气体入口 1041分别设有质量流量控制器102。
[0019] 参阅图2，在一实施例中，惰性气体是氩气，反应性气体是氮气，首先通入氩气在切 削刀具需镀膜的表面205制作低硬度缓冲层201;接着通入氩气和氮气制作中硬度缓冲层 202;然后通入氮气制作高硬度缓冲层203;最后在高硬度缓冲层203上进行镀膜工序，制作 出总厚度为3μπι的硬质薄膜204。本实用新型通过物理气相沉积的方法，在切削刀具上沉积 氮化系硬质薄膜，氮化系硬质薄膜可以是TiN或者TiAIN系列薄膜。由于在低硬度缓冲层 201、中硬度缓冲层202、高硬