一种纳米结构pvd涂层金属切割锯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于表面处理技术领域，设及一种金属切割银片的表面处理技术，特 别是一种纳米结构PVD涂层金属切割银片。
【背景技术】
[0002] 银片是用于切割固体材料的薄片圆形刀具的统称。银片可分为用于石材切割的金 刚石银片、用于金属材料切割的高速钢银片；用于实木、家具、人造板、侣合金、侣型材、散热 器、塑料、塑钢等切割的硬质合金银片。由于用途不同，因此银片的材质和硬度也不相同。
[0003] 金属材料的银切通常使用的有带银条及圆银片。带银条通用性好、可W银切较大 的工件，但相对于圆银片而言，银切的效率及切面质量远远不如后者。圆银片金属银切在机 械加工行业应用非常广泛，为了实现低碳、环保及轻量化的目标，越来越多的高硬度、高强 度材料被使用，运对圆银片切割是一个新的挑战。而另一方面，对非常薄的管件进行银切， 且保证切口不变形，也是对圆银片切割的一个挑战。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用寿命高、切 割质量好的金属切割银片。 阳0化]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种纳米结构PVD涂层金属切割 银片，包括呈圆形的银片本体，其特征在于，所述本体外侧设有呈环形的切割部，所述的切 割部上通过PVD真空锻膜依次形成结合层、调制层和功能层，所述的调制层和功能层交替 循环5~20个周期。
[0006] 结合层的目的在于在切割部与调制层和功能层之间形成过渡，提高切割部与调制 层和功能层的结合力。调制层的作用是让功能层W纳米周期排列，形成纳米结构。纳米结 构的目的在于降低涂层内应力增加涂层结合力，提升切割部的硬度和耐磨性，W及降低干 摩擦系数。
[0007] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的结合层采用化或Ti或其合 金作为祀源轰击而成。
[0008] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的调制层采用ZrXr、Ti或Al, 或Zr、化、Ti和Al中的两种或两种W上合金作为祀源轰击而成。
[0009] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的功能层采用Zr、化、Ti或Al, 或Zr、化、Ti和Al中的两种或两种W上合金作为祀源轰击而成。
[0010] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的结合层厚度为0. 1-lum。
[0011] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的调制层厚度为50-200nm。
[0012] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的功能层厚度为100-500nm。
[0013] 在上述的纳米结构PVD涂层金属切割银片中，所述的调制层与功能层循环周期为 10次。
[0014] 与现有技术相比，本纳米结构PVD涂层金属切割银片采用PVD技术在切割部外表 面分别形成结合层、调制层和功能层，采用纳米涂层技术，一方面可W降低涂层应力提高涂 层结合力；另一方面，通过纳米结构设计可W提高涂层致密性、硬度并降低颗粒度，从而提 高涂层的性能。本实用新型在银片表面实施金属Zr、化、Ti、Al等及其合金的氮化物涂层， 采用纳米周期结构，在涂层中形成纳米结构相，实现涂层结合力、硬度、抗氧化问题的提高、 摩擦系数的降低。
【附图说明】
[0015] 图1是本纳米结构PVD涂层金属切割银片的结构示意图。
[0016] 图2是本纳米结构PVD涂层金属切割银片中切割部的剖视结构示意图。
[0017] 图中，1、本体；2、切剖部；3、结合层；4、调制层；5、功能层。
【具体实施方式】
[0018] W下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于运些实施例。
[0019] 如图1和图2所示，本纳米结构PVD涂层金属切割银片，包括呈圆形的银片本体1， 所述本体外侧设有呈环形的切割部2,所述的切割部上通过PVD喷涂锻膜依次形成结合层 3、调制层4和功能层5,所述的调制层和功能层交替循环10个周期。
[0020] 本纳米结构PVD涂层金属切割银片的PVD锻膜工艺如下：首先将圆银片经过清洗 烘干，安装在特制夹具上，装入真空PVd锻膜腔室中；开启PVd设备，抽真空至1. 0x10-3化 W上真空度，启动加热设备将银片加热到工艺溫度200-400摄氏度。继续抽真空到 1. 0xl0-3PaW上真空度，开始锻膜。
[0021] a)离子清洗：工艺条件是抽真空到1.OxlO3PaW上真空度，通入纯度为99. 999% 的氣气（Ar),压力控制在1-化曰，开启电弧离子源电流控制在40-80A，开启偏压电压控制在 300-1000V，占空比控制在30-50%，工艺时间20min。
[0022] b)锻结合层：工艺条件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入纯度为99. 999% 的氣气（Ar),压力控制在0. 1-lpa，开启金属电弧祀源包括化、Ti等及其合金，开启偏压电 压控制在100-300V，占空比控制在80%W下，结合层的厚度控制在0. 1-0. 5um。
[0023] C)锻调制层：工艺条件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入纯度为99. 999% 的工艺气体，包括氣气（Ar)、氮气（Ns)等，压力控制在0. 5-lpa，开启电弧祀源如Z;rXr、Ti、 Al等及其合金，开启偏压电压控制在10-200V，占空比控制在50%W上，功能层的厚度控制 在 50-80nm。
[0024] d)锻功能层：工艺条件是抽真空到1. 0x10-3化W上真空度，通入纯度为99. 999% 的工艺气体，包括氮气（成）、甲烧（Og等，压力控制在0. 5-lpa，开启电弧祀源如ZrXr、Ti、 Al等及其合金，开启偏压电压控制在10-200V，占空比控制在50%W上，功能层的厚度控制 在 200-300um。 阳0巧]C)、d)为一周期，涂层厚度3um，此周期重复循环执行10次。
[00%] 经过上述表面处理工艺后，采用csm划痕仪测试结合力和摩擦系数，与现有技术 中的表面处理技术处理后的银片进行对比，得出下表：
[0027]
[0028]
[0029] 由上表可得知，与现有技术相比，本纳米结构PVD涂层金属切割银片采用PVD技术 在切割部外表面分别形成结合层、调制层和功能层，采用纳米涂层技术，一方面可W降低涂 层应力提高涂层结合力；另一方面，通过纳米结构设计可W提高涂层致密性、硬度并降低颗 粒度，从而提高涂层的性能。本实用新型在银片表面实施金属Zr、化、Ti、Al等及其合金的 氮化物涂层，采用纳米周期结构，在涂层中形成纳米结构相，实现涂层结合力、硬度、抗氧化 问题的提高、摩擦系数的降低。
[0030] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可W对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1. 一种纳米结构PVD涂层金属切割锯片，包括呈圆形的锯片本体，其特征在于，所述本 体外侧设有呈环形的切割部，所述的切割部上通过PVD真空镀膜依次形成结合层、调制层 和功能层，所述的调制层和功能层交替循环5~20个周期。2. 根据权利要求1所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的结合层 采用Cr或Ti或其合金作为靶源沉积而成。3. 根据权利要求1或2所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的 调制层采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的两种或两种以上合金作为靶源沉积而 成。4. 根据权利要求1或2所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的 功能层采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的两种或两种以上合金作为革El源沉积而 成。5. 根据权利要求2所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的结合层 厚度为〇? I-Ium06. 根据权利要求3所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的调制层 厚度为50-100nm。7. 根据权利要求4所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的功能层 厚度为 100_500nm。8. 根据权利要求1或2所述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片，其特征在于，所述的调 制层与功能层循环周期为10次。
【专利摘要】本实用新型涉及一种纳米结构PVD涂层金属切割锯片，属于表面处理技术领域，它解决了现有技术中金属切割锯片硬度差、切割质量不好、涂层结合力不高的问题。本纳米结构PVD涂层金属切割锯片，包括呈圆形的锯片本体，本体外侧设有呈环形的切割部，切割部上通过PVD喷涂镀膜依次形成结合层、调制层和功能层，调制层和功能层交替循环5～20个周期。本实用新型在锯片表面实施金属Zr、Cr、Ti、Al等及其合金的氮化物涂层，采用纳米周期结构，在涂层中形成纳米结构相，实现涂层结合力、硬度、抗氧化问题的提高、摩擦系数的降低。
【IPC分类】C23C14/22, C23C14/16
【公开号】CN204874715
【申请号】CN201520480515
【发明人】陈君, 范玉山, 乐务时
【申请人】苏州涂冠镀膜科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月6日