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天威赛利：高性能切削刀具的涂层专家 |
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作者：机械与金属编辑 朱海霞 |
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采用世界先进涂层技术
由于刀具表面涂层技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能，不仅可有效地提高刀具使用寿命，而且还能大幅度地提高机械加工效率，故该项技术与材料、加工工艺被公认为是切削刀具制造的三大关键技术。为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各国都十分注重涂层技术的发展。天威赛利涂层技术有限公司采用的是德国CemeCon公司先进的涂层设备和技术。
德国CemeCon股份有限公司(简称CemeCon公司)是一家制造涂层设备与提供涂层服务的公司，具有卓越的开发创新能力，目前拥有十几项硬质合金涂层方面的专利技术。CemeCon公司与着名的亚琛大学长期保持稳固及紧密的技术合作关系，在德国建立了欧洲最大的涂层中心，目前该中心拥有29套涂层设备，为世界各国制造业提供优质的涂层服务。
图1 苏州天威赛利涂层技术有限公司外景
CemeCon公司采用高能离子磁控溅射(H.I.S)，获得最先进的(Ti,Al)N涂层。该技术可直接将被蒸发材料从固态转化为气态，因此可完全避免采用其它PVD技术(例如ARC技术)时蒸发材料在熔融状态中以液滴的形式沉积于工件表面的现象，从而使涂层表面非常光滑平整。虽然涂层厚度只有微米甚至纳米级，却可使涂层刀具使用寿命延长10~20倍；由于涂层表面非常光滑，机床在切削过程中的运转速度也可相应提高；适用于各种材料，包括非导电材料。袁先生说，高能离子磁控溅射涂层技术的高灵活性和高生产效率，对现代金属加工企业来说是极具经济价值的，是未来最具潜力的涂层技术。
图2 天威赛利涂层技术有限公司副总经理袁家栋先生
通过高能离子磁控溅射，CemeCon开发了Supernitrides等多种高性能涂层材料。其中Supernitrides材料最显着的特徵在于其致密的纳米组分结构，同时成分中含有可生成不同氧化物的高含量元素。它将硬质涂层卓越的抗磨损性能及传统的氧化涂层所具有的化学稳定性结合起来，应用时表现出极佳的热稳定性及化学稳定性。
实践证明，Supernitrides涂层材料对加工钛、蠕墨铸铁、淬火钢(>58HRC)、钛、铬、镍铁合金、铝、镁、不锈钢、硬合金等现代材料均有很好的效果。因此，在高性能金属切削领域里，Supernitrides构成了优化整个加工过程所需技术的极其重要的部份。
德国大众的Salzgitter工厂在相同的加工条件下，采用Supernitrides涂层材料的刀具可使工件的产量由过去的1750个提高到6000个；即使经过相当长的加工周期，刀具的容差仍然保持在严格的给定规范之内。
注重整个加工工序的优化
在未来，涂层刀具必须根据不断变化的现代切削应用条件来进行系统组合，与传统观念中的“在刀具上涂覆一层薄膜”相比，这是一种截然不同且非常复杂的工程方法。涂层的优选能够使工具的性能增加20%~30%，从而提高了加工效率。据袁先生介绍，优秀的涂层技术公司是把技术研究的重点放在对整个加工工序的优化上，研究涂层的形态及构成，对材料的含量、结构、表面光洁程度等进行最佳设计，及时解决生产中存在的问题。例如：
根据杆状刀具使用的不同技术要求(如铣削、钻削和攻丝等)，CemeCon提供个性化的涂层解决方案：采用相应的涂层品种和工艺，细微颗粒的涂层显微结构兼具高硬度、高韧性、高抗氧化性，并可实现无摩擦排屑的极光滑表面，使刀具的优良性得以充分发挥。针对低硅铝合金和有色金属材料加工，CemeCon通过高电离脉冲技术获得了TiBx 或 TiBN 的涂层，这种涂层与铝的亲和力很低，可避免加工过程中出现积屑瘤问题。
另，CemeCon专用PVD涂层工艺使得刀片的涂层既具有CVD涂层的优点：附着力强、膜层厚，同时又克服了CVD涂层在韧性方面的局限性，使涂层刀片兼具高耐磨性、抗氧化性、热稳定性并有很强的韧性，可实现高效的强力切削，使涂层刀片具有更卓越的使用性能。
图3 天威赛利涂层技术有限公司为中国用户提供稳定且高品质的涂层服务
发展中国现成切割刀具涂层技术
2004年，天威赛利涂层技术有限公司正式引进CemeCon先进涂层设备和技术。目前，苏州公司拥有三套世界领先的CC 800/9 XL系统，采用高能离子磁控溅射工艺，涂层种类包括SUPERTIN 和TINALOX® SN等，适用于高性能切削领域。此外公司还采用先进的CVD涂层设备及工艺，提供具极高抗磨损性能的CCDia HiCo等金刚石涂层服务，以解决目前被广泛应用的纤维、微粒增强材料及金属复合材料的加工问题。
天威赛利公司为客户推出全方位的服务体系，负责从用户处接收刀具，以最短时间完成高品质涂层生产然后快速送回用户手中。凭藉CemeCon丰富的生产经验和强大研发网络的支持，为中国用户提供稳定且高品质的涂层服务。公司运作一年来，已经取得了很好的成绩，株洲钻石、自贡、成都工研、哈工具等许多国内工具制造厂及刀具的终端用户都与我们有很好的合作。目前，刀具涂层业务占公司总业务80%以上，其中硬质合金刀具超过90%。
面临日益增多的用户，天威赛利公司将在中国陆续推出更多及更高性能的涂层品种。据悉，目前苏州公司已预留了新机位空间。即将在北京投产的涂层服务中心也已装配了CemeCon最新的等离子增强技术，公司也将在全国四个以上区域投入至少12套先进涂层设备。袁先生说，涂层业务的特点是要贴近客户、提供及时、个性化的服务，故公司考虑将来在用户最集中的地区，例如成都、西安等地成立布点。
做中国涂层技术的领跑者
伴随表面工程和摩擦学的发展，涂层技术在近年来获得突飞猛进的发展，在刀具上的应用也越广泛。随着对刀具重磨要求的提高，越来越多的重磨后的刀具需要进行重新涂层，袁先生相信中国涂层的应用会有更广阔的前景。
在苏州天威赛利公司的宣传资料中，可以看到这么一个图案：一个快跑的人。袁先生告诉笔者天威赛利公司的发展目标是：面向未来的涂层技术，做中国涂层技术的领跑者。(end)
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(8/17/2005) |
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