技术

　　我国的刀具涂层技术经过多年发展，目前正处于关键时期，即原有技术已不能满足切削加工日益提高的要求，国内各大工具厂的涂层设备也到了必须更新换代的时期。因此，充分了解国内外刀具涂层技术的现状及发展趋势，瞄准国际涂层技术先进水平，有计划、按步骤地发展刀具涂层技术（尤其是PVD技术），对于提高我国切削刀具制造水平具有重要意义。
我国CVD技术的发展
　　我国从二十世纪七十年代初开始研究CVD涂层技术，由于该项技术专用性较强，国内从事研究的单位并不多。八十年代中期，我国CVD刀具涂层技术的开发达到实用化水平，工艺技术水平与当时的国际水平相当，但在随后的十多年里发展较为缓慢（与国外研究状况类似）；九十年代末期，我国开始MT-CVD技术的研发工作，MT-CVD工艺及装备的研究开发预计可在2001年内基本完成，根据研究目标，工艺技术及设备将达到当前国际先进水平；我国PCVD技术的研究始于九十年代初，PCVD工艺技术主要用于模具涂层，目前在切削刀具领域的应用还十分有限。总体而言，国内CVD技术的总体发展水平与国际水平差距不大，待MT-CVD技术开发成功，我国在刀具CVD涂层领域的整体水平将可与国际先进水平基本保持同步。
我国PVD技术的发展
　　我国PVD涂层技术的研发工作始于八十年代初期，至八十年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机，并开发了高速钢刀具TiN涂层工艺技术。在此期间，由于对切削刀具涂层市场前景看好，国内共有七家大型工具厂从国外引进了大型PVD涂层设备（均以高速钢TiN涂层工艺为主）。技术及设备的引进调动了国内PVD技术的开发热潮，许多科研单位和各大真空设备厂纷纷展开了大型离子镀膜机的研制工作，并于九十年代初开发出多种PVD涂层设备。但由于多数设备性能指标不高，无法保证刀具涂层质量，同时预期的市场效益未能实现，因此大多数企业未对PVD刀具涂层技术作进一步深入研究，导致近十年国内PVD刀具涂层技术的发展徘徊不前。尽管九十年代末国内成功开发出硬质合金TiN-TiCN-TiN多元复合涂层工艺技术并达到实用水平，CNx涂层技术的研发也有重大突破，但与国际发展水平相比，我国的刀具PVD涂层技术仍落后十年左右。目前国外刀具PVD涂层技术已发展到第四代，而国内尚处于第二代水平，且仍以单层TiN涂层为主。
国内刀具涂层技术新进展
    随着国际知名硬质涂层公司纷纷在中国建立镀膜加工中心，硬质涂层在国内的认可度快速上升。大型的外资或合资厂逐步采纳刀具和模具的镀膜处理，使生产质量和效率大幅上升，生产成本显著下降。然而这些加工中心的镀膜量并不是很大，明显低于设计产能。和业内人士分析的结果显示，加工中心的涂层费用高于大部分企业的心理承受。从这些加工中心的设备采购成本和运行维护成本上看，其收费在合理范围，但是由于其整体投入成本居高不下，无法进一步调整镀膜收费标准。此时，镀膜技术的国产化就成为该领域的发展方向。 
    硬质涂层由于整体工艺复杂，设备控制要求高，前期研发和投入的时间和费用都比较高，使得该技术的准入门框较高。目前，主要的技术和设备诀窍都是被德国、瑞士等公司掌握。国内部分企业曾尝试用高价购买技术，被明确拒绝。 
    目前，国内有从事硬质涂层技术研发的多数是科研机构。科研机构如大学或研究所由于研发的侧重点偏向于科学问题，且其多数不具备工业化的能力，所以其硬质涂层的研究多停留在文章层面。而国内在工业层面上较有研究基础的是成都工具研究所，由于其在国内长期从事刀具相关技术的研究和生产，积累了大量硬质涂层的人才和技术，遗憾的是目前该单位还没有真正攻克硬质涂层技术和设备的所有难题。北京东方新材科技有限公司是从2004年起就开始硬质涂层工艺研发和设备研发的研发型高新技术企业，该公司的徐健博士在德国慕尼黑工业大学长期从事硬质涂层的研究，并参与瑞士PLATIT公司产品研发相关工作，具备深厚的理论和实践功底。目前，该公司硬质涂层技术已经取得决定性突破，AlTiN涂层刀具经北京比亚迪汽车模具公司等使用，认定其涂层质量达到国际较高水准；AlTiN/TiN多层涂层刀具经成都工具研究所测试，认定涂层质量接近国际顶级水平；北京吉驰汽车模具有限公司使用了该公司涂层处理的冲压模具，获得了非常理想的使用效果，模具寿命提高数十倍。 
    目前，国产硬质涂层技术主要面临的问题是被行业认可。国产设备和技术将大幅度的降低刀具模具涂层的加工成本，获得接近国际水准的涂层质量，是未来刀具模具涂层的发展方向。目前国产设备和技术还存在一个不断完善的过程，这需要整个行业共同努力。