纲要 2012

第 48 版

DLCOXI

DLCOXI

PL1001+DLC

OXIDLCOXI

2

内容

薄层处，精华尽现。

页数从1992至2011的成长历程 4

分布在全球35个国家的涂层系统 8

涂层优势 - 基础应用领域 - 弹性涂层 - 一体化涂层 10

涂层设备专有的模块式解决方案 14

PL70 16

80 - 80+ - 的优势 18® ® ®

111 - VIRTUAL SHUTTER - TUBE SHUTTER - LARC-GD 20®

311 - LARC-GD 选项 22

PL1001 - 专用的涂层设备 24

DLC- 与沉积OXI设备 - 典型的涂层厚度分布 26

交钥匙解决方案 28

褪膜 - 褪涂 30

微观结构- 刃口处理 32毛刷 36

微喷砂 37

拖曳式抛光 38

磁体抛光 39

切削刃形貌及测量 40清洗单元 42

质量控制 44

设备布置图- 装卸装置 46

转车和基底夹具 48

装载能力 50

成本与回报 52

涂层涂层结构 54

涂层种类Ti-, C-, Cr-, Al-, Zr-基涂层 56

纳米复合结构涂层 60

三重膜涂层 61

氧化物和氮氧化物涂层 66

DLC 涂层 68

涂层特征 72涂层应用

传统涂层 74

纳米梯度涂层 - 纳米多层涂层 78

纳米复合结构涂层 80

三重膜涂层 90

标准测试 98

涂层向导 99

涂层性能 100

应用领域概述 101

服务服务活动及团队 102

培训程序 103

网络连接 - CD 操作手册 104

维护 105

阴极交换中心 106

PLATIT 全球 108

p

pp

pp

PLATIT 隶属于在涂层领域60年的丰富经验

使得我们具备有真正的涂层系统交钥匙能力

来研发、生产和安装涂层设备。

位于瑞士 的PLANAR大楼

是PL1001/PL2001设备的产品和服务中心

Riaz / FR

新的 PLATIT 大楼位于瑞士 Selzach / SO,

总部、项目工程部、研发中心、测试中心

以及物流和市场部门都位于此。

PLATIT的十大戒令

核心竞争力: 开发和制造高科技的

涂层设备和涂层工艺

1. 摆脱大公司的控制

:

2. 总部在瑞士

3. 最佳的全球分布

主要的市场目标

中小企业

传统，形象，基础设施，财务

管理和税收系统

与研究所，供应商，涂层公司

和用户成为全球合作伙伴

4. 均衡的市场销售额分布

在35个国家销售了超过

320台设备

5. 单一的公司结构

没有分类，重点在产品的

开发上，不在物流方面

6. 团队精神

优秀的创新和执行能力，

不讲背景和关系

7. 蓝海策略

-

-

8. 与客户双赢

9. 不做涂层产品

10. 交钥匙系统

产品一体化

产品在市场上处于领先地位，

没有竞争。

至少每年开发一种新涂层

每二年开发新的涂层单元

不是靠打折而是靠价格/表现

来进行竞争

避免与PLATIT的客户之间

发生竞争关系

位于捷克共和国 的PIVOT大楼

是PL70, 80, 111, 311设备的产品、研发、测试和服务中心

Sumperk

ppp

PLATIT AGEichholz St. 9

CH-2545 Selzach / SO

Switzerland

Phone: +41 (32) 544 62 00

Fax: +41 (32) 544 62 20

E-Mail: info@platit.com

Web: www.platit.com

3

集团

1987

1992由 建立的W. BLÖSCH

AG 为表壳和珠宝提供镀金服务。

Walter Blösch

Liss AG 的建立是为了表盘和珠宝产品，

用于电镀珍贵金属。

为硬质涂层产品建立的新的建筑物。

1947

1957

1985

1995

PLATIT是瑞士BCI集团的成员之一，该集团

由 演变而来。

现任集团董事长, Erich 和 Peter Blösch为最初公司

建立者 之子。集团总部现位于瑞士

Grenchen，在全球拥有员工超过200人。

集团成员还包括有BLÖSCH,Liss,SEDECAL,

Vilab,均致力于 表面处理技术。

从最初的瑞士手表工业的供货商成长为

高科技功能性与装饰性涂层的动力之源。

是一个家

族企业成立于1947年, W. BLÖSCH AG

Walter Blösch

BCI

高端

4

集团

20021997获准成立的 ，

Vilab PCT致力于开发光学

和钟表工业上的特殊涂层。

Vilab AG

蓝宝石玻璃上的硬

质防眩涂层

表盘上的彩色涂层

月相盘上的

特殊涂层

不锈钢表面的防划伤

硬质涂层

BCI：为手表工业提供

创新涂层 :

2000

开始

PLATIT项

2001

Erich 和 Peter Blösch, 总裁

Dr. Tibor Cselle,

CEO,PLATIT AG

PLATIT AG 成立，组装了

PLATIT第一台硬质涂层设

基于 PL50 涂层设备，为

弹性涂层系列开发了交钥

匙工程。

研究纳米结构涂

层，并以此引入了

具有革命性意义的®含有LARC 技术的

80 p涂层设备。

® ®LARC 与CERC 技术的

联合使得高产出和高弹性

组合的涂层成为可能。

第一代基于纳米结构的

DLC涂层。

PLATIT 与SHM 联合在捷

克共和国建立了PIVOT。

2005

2007

2008

2006

2004

5

第100台PLATIT涂层设备安装完成。

第200台涂层设备安装完

PL1001 COMPACT

引入plug & play，提高了

传统涂层的产能。

首次应用在工业产品上

的纳米结构涂层 。

2003

® ® nACo - nACRo

®nACVIc

3®TripleCoatings

p80

p300

p80+80+

，提高了

6

发展历程 2009

p80+DLC p300+DLC

PL1001+DLC

2009

2DLC

2DLC

OXI

Nanosphere

® nACoX3

2® F -VIcǐ3®TripleCoatings

3®TripleCoatings

DLC

OXI

新一代的紧凑型涂层系统是

对中小企业进行交钥匙工程

的基础。

滚刀上开发的专有涂层

(LMT-PLATIT 专利)

第260台涂层设备

安装完成。

p80+OXI p300+OXI

OXI

p80和 300均可以升级到沉积 OXI系列涂层。p

氧化物/ 氮氧化物

所有标准的设备

均可升级至沉积2 DLC 涂层。

第二代类金刚石涂层

2010/1

1

危机未能阻挡了PLATIT前进的脚步，

相反：

在过去二十年内的销售额 / 安装量

第320台涂层设备

安装完成

因为所有标准设备均可以升级，

所有使用者都可以享受到全新科技

带来的优势。

7

发展历程2010/11

DLC

OXI

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

0%

100%

200%

300%

400%

®GD

®3

nACo®3

nACRo

nAC

oX®

3

®3

TiXC

o

®3AlCrN

®3

UserTr

iples

®3AlTiCrN

®3AlTiCrN

PLATIT和合作者、使用者以及客户一起

用户可以研发自己的涂层，建立

自己的品牌。

依照开源的哲学：

• 我们交付交钥匙工程包括涂层、清洗、刃口处理、

搬运以及质量控制。

• 除了我们交付的，我们还愿意分享我们所知道的，

每一系统的技术以及如何操作这些系统。

• 所有的涂层系统都是开放的，用户可以深入的研究

"开源"的技术，因此

8

分布在全球 个国家的35

欧洲 亚洲

美洲

•

•

•

•

• 日本

•

•

•

•

•

中国

香港

印度

以色列

巴基斯坦

新加坡

韩国

台湾

土耳其

• 巴西

• 加拿大

• 墨西哥

• 美国

PLATIT 涂层系统

•

• 白俄罗斯

•

•

• 丹麦

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• 斯洛伐克

•

•

奥地利

保加利亚

捷克共和国

爱沙尼亚

法国

芬兰

德国

荷兰

匈牙利

意大利

挪威

俄罗斯

斯洛文尼亚

西班牙

•

•

•

瑞典

瑞士

英国联合王国

9

涂层优势

10

针对可以 在200-600°C涂层的机械零部件，PLATIT 硬质涂层可以解决它

们很多有关摩擦的问题。因为高至45 Gpa的硬度，磨损被大大降低。这

使得干式加工有了更高的可靠性，同时冷却液的替代也使机械加工更加

的环保。

PLATIT 硬质涂层通过降低磨损改善脱模性能，来提高塑料模具和模具机

械零部件的生产效率。低的粗糙度和良好的表面纹理提高了部件的脱模

性，影响了成模过程中的注塑力，从而减少了生产周转时间。对于镜面

抛光的部件，我们推荐要做涂后再抛光处理。出于涂层方法的物理局限

性，有深孔和插槽的部件很少涂覆。

针对成形模具的应用如挤压成形、铸塑、深拉成形、压印加工，

PLATIT硬质涂层可以减小摩擦磨损，减少边缘堆积和加工纹理。在多数

情况下必须要对工作面做重新抛光。

PLATIT 技术可以通过减小冲模过程中的出现摩擦，来确保提高工具使用

寿命。

PLATIT硬质涂层可以大大大减少在传统的干、湿切削和高速机加工过程

中出现的刀具磨损、刀具粘结和月牙洼磨损。 现代涂层技术能大大减小

ARC电弧产生的液滴颗粒，减少切屑和刀具之间的摩擦。

所有的硬质合金焊接刀头的加工中不能含有镉和锌的焊料，因为这两种

元素在高温和高真空的涂层过程中会变得很不稳定，挥发的焊料会导致

涂层和刀具基体间低的结合力，同时污染刀具表面和整个真空腔室。

PLATIT 研究、开发和生产

积)涂层设备，我们的产品均基于：

• 传统的阴极ARC电弧技术 (PL 70, PL1001, PL 2001)，和® ®• 系列涂层系统上实现的独特的LARC (侧向旋转阴极技术)和CERC

(中心旋转阴极技术)。

在涂层设备、涂层技术以及涂层工艺方面，我们拥有相当多专利。

PLATIT 涂层为您的工具提供最高标准的现代涂层技术，可以在不同材质上

实现,如工具钢(冷/热作刚， 高速钢；含钴高速钢， M42，...) 和硬质合金。

被涂工件在可控的程序下涂覆1 - 18 µm厚度的涂层 。所有炉次具备高度的

均一性，确保涂层质量的重复性。

PVD (Physical Vapor Deposition物理气相沉

p

刀具

冲模

成形模具

注塑模具

零部件

刀具 冲模

成形模具

注塑模具

零部件

基础应用领域

11

应用方面不同的工件 ( )

同一种通用的涂层，在独立的

炉次中就可以针对个体的应用

选择涂覆最理想的涂层。

刀具 不应该涂覆

柔性涂层

大的装炉量

专有涂层

柔性涂层增长

定制 TiN盘铣刀

定制 立铣刀

TiAlN 定制 冲模

TiCN

对所有工件的标准涂层

在大规模的涂层工业生产中，不同类

型的基体通常被放在一起涂层。虽然

大装炉量的涂层设备可以提高利润，

但是涂层的性能常常也会受到一定的

影响。同时，涂层时间也要大于小装

炉量的设备。

300p和PL1001 使得传统的大装炉量

的涂层设备变得柔性，它们可以在短

的生产运行时间里提供高质量的涂

层，在不牺牲涂层质量的前提下可以

做到不同基体材质、大小工件的混

80 111 311即使是中小的装炉量，PL70, p, p和p 涂层系统使得特殊的定

制涂层成为可能并且经济。

图表显示了位于三个不同洲的

涂层中心的营业额增长率

他们使用的都是PLATIT技术。

12

0%

200%

400%

600%

美洲

欧洲

亚洲

year 1 year 2 year 3 year 4 year 5

用户方面依据客户的要求，涂覆大小规

格不一的工件。根据用户的市

场，针对高性能的特殊工件用

户可以创造自己的涂层品牌。

高的重复性所有客户专有的炉次均可以在

相当一致的参数条件下得到重

复实现。

快捷在同一炉次中类似工件的装夹

时间可以最小化，大大节省时

间。

经济涂层

时间大大缩短，这样即使每天

只运行很少的炉次也能确保设

备的回报。

相对传统的涂层设备而言,

80 111 311 PL70, p, p,和 p 涂层系统适合于被整合到生

产制造过程中，这样就产生了以下一些可能

• 开发新的涂层(如纳米复合结构) ，创建新的涂层

品 牌

• 减少物流、运输和仓储费用

• 用自己的方法进行涂层前处理和刀具刃口角度处

理，并使之成为保密的关键技术

• 管理质量并且在内部控制整体产品的生产时间

• 通过涂层获取盈利

内包的涂层流程不再需要有过多的人员来做物流、包

装、运输以及和涂层中心沟通的工作。PLATIT 涂层

系统的收支平衡一般会在两年内达成。

具备高柔性的PLATIT 系统后，涂层可以被应用到

• 在生产中要用到的刀具和成形工具

• 自己的产品，包括机械零部件

下面的例子来源于 Madern, Vlaardingen, NL

集成涂层

13

安装好涂层模块的

冲压折叠机滚轴

最终产品

纸板盒

冲压折叠机

用涂层的硬

质合金刀具

硬钻模块

用涂层的硬

质合金刀具

硬铣模块

涂层冲压折叠机

的模块

MoDeC ®

14

PL70• 配有一个平面矩形阴极靶的易于启动

的涂层装置

+80 80• 可完全升级到 p 和 p• 可沉积区域：ø300x400 mm

®PLATIT的涂层理念 -模块式专有涂层 -允许用户依照涂层任务配置阴极的数量、类型和位置。MoDeC 是创新

的驱动力，在开发新的涂层工艺和涂层装置时这一理念牢记在心。

PL1001 / PL2001 COMPACT

配有4支平面矩形阴极靶的大装炉量的

涂层装置：

• 可做传统涂层

• 涂层中心的 "马达" ®3• 可做部分 TripleCoatings

PL1001:

• 可沉积区域：ø700 x 700 mm

PL2001:

• 可沉积区域：ø1000 x 700 mm

• 可涂覆大直径基体的特殊涂层装置

(如锯片、模具)

80 80+p - p®LARC 技术: 侧向旋转阴极技术

• 第一套沉积纳米复合涂层的工业型

紧凑涂层装置

• 可沉积区域： ø300x400 mm

Mo

创新

15

603p

® ®LARC + CERC 技术

(侧向旋转阴极+中心旋转阴极技术)

• 中等大小的紧凑型涂层装置

• 可沉积传统的和纳米结构的涂层®3• 可沉积所有的三重膜TripleCoatings

• 可沉积区域: ø485x440 mm

®装配有3个LARC 和1个平面矩形阴极的专有涂层装置，

用来沉积锯带

• 可沉积区域: ø1400x200 mm

PLATIT的整体产品链由"紧凑型"涂层装置组成，这些装置将涂层腔室和电气元件整合在同一个柜体内.这样就大

大节省了客户在现场安装时所需的时间和经费。2从2009年起所有的标准涂层装置均可以升级至沉积第二代 DLC 涂层。

®LARC 技术: 侧向旋转阴极技术

• 新一代的第一套沉积纳米复合涂层的

工业型涂层装置

• 对中小企业进行交钥匙工程的核心®3• 可沉积部分三重膜工艺TripleCoatings

• 可沉积区域: ø355x440 mm

®DeC

16

PLATIT PL70

基本信息

硬件

硬质涂层

• 备有1支平面矩形阴极的紧凑型硬质涂层装置

• 基于 PLATIT 平面阴极ARC电弧技术

• 工具钢(TS) 上沉积温度高于230 °C,

高速钢 (HSS)和硬质合金 (WC)上的涂层温度

在 350 - 550°C之间

• 易于启动操作的涂层装置

80+• 完全可以升级至 p

• 设备外观尺寸: W1870 x D1320 x H2155 mm

• 真空腔室内部尺寸:

W400 x D380 x H520 mm

• 可用的离化区域: Ø300 x H400 mm

• 最大基底载荷: 50 Kg

• 真空系统配有涡轮分子泵

• 等离子体刻蚀:

• 气体离子刻蚀(Ar/H2): 辉光放电

• 金属离子刻蚀 (Ti, Cr)

• DC BIAS 直流偏压供给

• 只配备高质量，有品牌的部件

• 电力连接: 3x400V, 80A (外用保险丝) 50-60 Hz, 15 kW

• 单层和梯度涂层

• 主要的标准涂层: TiN, TiCN-grey

• 所有可实现的6种标准涂层可参照第 100页

可升级至 +80

电气部分和软件 生产运行周期

• 工业用 PLC (可编程逻辑控制器) 系统

• 工业用 PC 电脑系统

• 控制系统使用触屏操作菜单

• 可手动和自动控制程序

• 实时记录程序运行当中的各个参数值

• 远程诊断系统

• 不需具备编程知识即可进行程序控制

• CD-ROM光盘刻录操作手册

计算时间基于硬质合金刀具涂层刀具，厚度2 µm:

• 圆柄状刀具: ø 10 x 70mm,162 pcs: 3.25h

• 刀片: ø 20 x 6mm, 864 pcs: 3.0 h

• 滚刀: ø 80 x 180mm, 6 pcs: 6.0 h

PL70 特征

17

80可变换为 p或者 80+ p

80 80+PL70 可以变换为 p 或者 p 装置。需要执行以下的变换内容：更换包含有阴极的涂层腔室的门及门的

面板，延展电气部分的硬件，安装新的控制系统。

低的成本和能够升级的能力使得PL70 成为客户开始涂层业务的首选。另外，它还可以做为已有的较大涂层

装置的搭配选择，用于做一些传统涂层。

厚度分布

在PL70 腔室内，从高度25 mm 至425 mm之间保持了良好的涂层厚度均一性，厚度偏差会在 ±12.5%范围

450

400

350

300

250

200

150

100

50

00.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

涂层厚度 [µm]

试样位置 [mm]

平均厚度: 1.7 um – 厚度最大值=1.91 um –最小值=1.49um – 最大散射 = 0.42um:±12.3%

应用: 小的涂层模具上涂TiN - Measured by BYD, Shenzen, China

±12.3%

18

基本信息

硬件

电气部分和软件

生产运行周期

硬质涂层

• 紧凑型硬质涂层系统®• 基于PLATIT LARC 技术

(侧向旋转阴极技术)

• 工具钢(TS) 上沉积温度高于230 °C,

高速钢 (HSS)上的涂层温度350 - 500°C

硬质合金 (WC)上的涂层温度 350 - 550 °C

• 设备外观尺寸: W1870 x D1320 x H2155 mm

• 真空腔室内部尺寸:

W400 x D380 x H520 mm

• 可用的离化区域: Ø300 x H400 mm

• 真空系统配有涡轮分子泵

• 最大基底载荷: 50 Kg®• 革命性的柱状旋转阴极系统配有 2支 LARC :

®• LARC 靶材尺寸: Ø96 x 510 mm

• 磁控线圈控制(MACC) 靶面ARC弧斑运动

• 双层水冷不锈钢腔室和阴极

• 熟练操作者每炉换靶时间大约为:

15 分钟 / 阴极®• VIRTUAL SHUTTER 虚拟挡板技术

• 等离子体刻蚀:

• 气体离子刻蚀(Ar/H2),离子轰击,

和辉光放电(Ti, Cr)

• 直流偏压供给

• 在电控柜顶部配有空调

• 4 (+1) 路气体通道, 4 个MFC控制

• 电力连接:

3x 400V, 100A (外用保险丝) 50-60Hz, 20kW

• 工业用PC和 PLC 控制系统

• 控制系统使用触屏操作菜单

• 可手动和自动控制程序

• 实时记录程序运行当中的各个参数值

• 远程诊断系统

• 不需具备编程知识即可进行程序控制

• CD-ROM光盘操作手册

计算时间基于硬质合金刀具涂层刀具:

• 柄状刀具 (2 µm): ø 10 x 70 mm, 162 pcs: 3.5h

• 刀片 (2 µm): ø 20 x 6 mm, 864 pcs:3.75h

• 滚刀 (4 µm): ø 80 x 180mm, 6 pcs: 4.8h

• 单层，多层，纳米梯度，纳米多层，纳米复合结构

以及这些结构的组合

• 主要的标准涂层: TiN, AlTiN-G, nACo

• 所有可实现的15种标准涂层可参照第 100页3• 可实现的 TripleCoatings : AlCrN

®

® ®

80 和 PLATIT +80

80+p 额外硬件® • TUBE SHUTTERS

• 脉冲电压供给 (350kHz)

• 加热器灰尘过滤器

6 优势和双挡板系统

的典型装载 80

19

可程序控制的成分配比归因于:

• 2支靶材间距最小化

沉积物结构:

• 纳米复合结构

• 多层和纳米多层涂层，梯度涂层

• 可以使用单质靶;

Ti, Cr, Al, Al(Si), Zr

低的靶材成本归因于柱状旋转阴极

• 大的有效的靶材面积; d * p * h

• 一致的靶材表面刻蚀

• 靶材最长寿命: ~200 batches

• 低的靶材成本; ~0.07 CHF/支

® 具备VIRTUAL SHUTTER®和TUBE SHUTTER 技术，

促成最佳的膜基结合力:

• 可旋转磁场

• 背向基体用于

快速靶材清洁

• 面向基体用于沉积

• 永远呈现无杂质的

Ti 或Cr 靶

具有最小化液滴的光滑涂层表面归因于:®• VIRTUAL SHUTTER 虚拟挡板和

® TUBE SHUTTER 柱状挡板技术

• 快速的 (双向) ARC电弧运动轨迹

• 具备灰尘过滤器的特殊加热器

高沉积率归因于:

• 高度离化的等离子体

• 高磁场强度

• 一般沉积率为 2 - 8 µm/小时

高硬度的纳米复合结构涂层归于:

• 隔离两种晶相，如

(nc-TiAlN)/(a-SiN)

• 2支靶材彼此非常接近

1.

2.

3.

5.

6.

4.

双重和三重旋转混合装载炉次三重旋转 炉次装载双重旋转 炉次装载

基本信息

硬件

相比较p80而言

电气部分和软件

硬质涂层

• 紧凑型硬质涂层系统®• 基于PLATIT LARC 技术

(侧向旋转阴极技术)

• 工具钢(TS) 上沉积温度高于230 °C,

高速钢 (HSS)上的涂层温度350 - 500°C

硬质合金 (WC)上的涂层温度 350 - 550 °C

• 设备外观尺寸: W1890 x D1500 x H2120 mm

• 真空腔室内部尺寸:

W450 x D320(460) x H615 mm

• 可用的离化区域: Ø355 x H440 mm

• 真空系统配有涡轮分子泵

• 最大基底载荷: 150 Kg®• 革命性的柱状旋转阴极系统配有 2支 LARC :

®• LARC 靶材尺寸: Ø96 x 510 mm

• 磁控线圈控制(MACC) 靶面ARC弧斑运动

• 双层水冷不锈钢腔室和阴极

• 熟练操作者每炉换靶时间大约为:15 分钟 / 阴极® ®• VIRTUAL SHUTTER 虚拟挡板和TUBE SHUTTER

柱状挡板技术

• 等离子体刻蚀:

• 气体离子刻蚀 (Ar/H ); 辉光放电2

• 金属离子刻蚀 (Ti, Cr)

• Pulsed BIAS 脉冲偏压供给 (350kHz)

• 在电控柜配有空调

• 5 (+1) 气体通道, 5 个MFC控制

• 配有灰尘过滤器的特殊加热器

• 电力连接:

3x 400V, 100A (外用保险丝) 50-60Hz, 30kW

• >50%的理想的可沉积区域

• 几乎相同的外观尺寸大小

• 相同的程序运行周期

• TUBE SHUTTER 柱状挡板技术可以保护

两个阴极不受污染

• 加热器上具备灰尘过滤系统

®

• 工业用PC和 PLC 控制系统

• 控制系统使用触屏操作菜单

• 可手动和自动控制程序

• 实时记录程序运行当中的各个参数值

• 远程诊断系统

• 不需具备编程知识即可进行程序控制

• CD-ROM光盘操作守则

• 在客户现场可升级至 111+DLC 和 111+OXI

生产运行周期

计算时间基于沉积标准厚度的涂层刀具:

• 圆柄状刀具(2 µm): ø 10 x 70 mm, 288pcs: 3.5 h

• 刀片(2 µm): ø 20 x 6 mm, 1080pcs: 3.75h

• 滚刀(4 µm): ø 80 x 180mm, 8pcs: 4.8 h

• 转车驱动最大装载量(>150kg)

• 简单步骤就可以升级至2DLC - 和OXI-装置，并可沉积相应涂层

• 良好的厚度均一性®• LARC 侧向旋转阴极- 辉光放电

3®• 提供5种标准TripleCoatings 涂层

• 单层，多层，纳米梯度，纳米多层，纳米复合结构

以及这些结构的组合

• 主要的标准涂层: TiN, AlTiN-G, nACo

• 所有可实现的19种标准涂层可参照第 100页®3• 可实现的 TripleCoatings :

® ® ® ®3 3 3 3TiXCo , nACo , AlCrN , AlTiCrN

®

p p

20

PLATIT

挡板

21

® ®

沉积前靶材清洁

®• 关闭TUBE SHUTTER• 保护基体不受先前程序的灰尘

污染

• 阴极起ARC弧背向基体®

• 打开VIRTUAL SHUTTER

• ARC弧光的作用如同吸附泵， 充分地提高真空度

• 沉积前清洁靶材• 基体不会受到污染

双重挡板的优势

• 涂层中的基底层总是沉积着清洁的靶材成分

• 任何类型的阴极都可以遮挡

• 易于操作、安装和维护遮板和陶瓷绝缘柱

• 较高的ARC弧电流-> 高的沉积速率(~+20-30%)

沉积 (涂层)

®• 开启TUBE SHUTTER

• 阴极上的ARC弧光转向基体®• 关闭VIRTUAL SHUTTER

•清洁靶材沉积光滑涂层

辉光放电

是一个新的专利技术，只有同时具备

LARC 侧向旋转阴极和虚拟挡板、柱状挡板才可实现

(如；滚刀和模具)

1号阴极和2号阴极间的电子流产生了高密度的等离子体,

这样即使复杂的表面也刻蚀得清洁

脉冲LGD源确保LGD-过程的稳定性并抑制微弧的生成

®LARC (侧向旋转阴极)

•

• 是处理特殊基体时的选项，可有效

刻蚀复杂表面

•

•

®GD

®GD

®GD

® ®

12

® LARC 辉光放电®

GD

硬件 电气部分和软件• 工业用PC和 PLC 控制系统

• 控制系统使用触屏操作菜单

• 可手动和自动控制程序

• 实时记录程序运行当中的各个参数值

• 远程诊断系统

• 不需具备编程知识即可进行程序控制

• CD-ROM光盘操作手册

• 设备外观尺寸: W2350 x D1660 x H2300 mm

• 真空腔室内部尺寸:W580 x D566 x H580 mm

• 可用的离化区域: Ø485 x H440 mm

• 最大基底载荷: 200 Kg

• 真空系统配有涡轮分子泵®• 革命性的柱状旋转阴极系统配有 3支 LARC 和

® 1支 CERC

• 磁控线圈控制(MACC) 靶面ARC弧斑运动

• 熟练操作者换靶时间大约为:15-30 分钟 / 阴极® ® • VIRTUAL SHUTTER 虚拟挡板和 TUBE SHUTTER

® 柱状挡板技术用于所有的 LARC 阴极

• 等离子体刻蚀:

• 气体离子刻蚀 (Ar/H ); 辉光放电2

• 金属离子刻蚀 (Ti, Cr)

• Pulsed BIAS 脉冲偏压供给 (350kHz)

• 6 (+1) 气体通道, 6个MFC控制

• 电力连接:3x 400V, 100A, 50-60Hz 使用 311-13 模式: max. 45kW 使用 311-03 模式: max. 40kW

• 在客户现场可升级为 311+DLC和 311+OXI

• 单层，多层，纳米梯度，纳米多层，纳米®3 复合结构, TripleCoatings 以及这些结构的组合

• 主要的标准涂层: TiN, AlTiN-G, nACo

• 所有可实现的22种标准涂层可参照第 100页® ®3 3• 所有可实现的TripleCoatings : nACo ,

® ® ® ®3 3 3 3 nACRo , TiXCo ,nACoX , AlCrN , ® ®3 3 AlTiCrN , AlTiCrN +

• 最具柔性的涂层装置: 在不需要更换阴极的前提

下可以涂覆超过30种涂层!

®

涂层

22

基本信息

• 紧凑型硬质涂层系统® ®• 基于PLATIT LARC 和CERC 技术

(侧向旋转阴极技术和中心旋转阴极技术)

• 工具钢(TS) 上沉积温度高于230 °C,

高速钢 (HSS)上的涂层温度350 - 500°C

硬质合金 (WC)上的涂层温度 350 - 550 °C

• 用户可将设备重构为不同的阴极组合:® ®A: 3个 LARC 阴极和1个CERC 阴极®B: 3个 LARC 阴极

p

pp

p

PLATIT完全兼容于

生产运行周期

计算时间基于沉积标准厚度的涂层刀具:

• 圆柄状刀具(2 µm): ø10 x 70 mm, 504pcs: 4.0h

• 刀片(2 µm): ø20 x 6 mm, 1890 pcs: 3.75h

• 滚刀 (4 µm): ø80 x 180 mm, 14 pcs: 5.5h

23

配置

B: p311-03 配置®3x LARC : 侧向旋转阴极

靶材尺寸: Ø96 x 510 mm ®无 CERC : 中心旋转阴极

可用的离化区域: Ø485 x H 440 mm

用于沉积体积较大的工件，尤其

是模具和机械部件。

A: p311-13 配置®3x LARC : 侧向旋转阴极

靶材尺寸: Ø96 x 510 mm ®1x CERC : 中心旋转阴极

靶材尺寸: Ø110 x 510 mm

可用的离化区域: Ø485 - Ø185 mm x H440 mm

生产柄状切削刀具和刀片时具有最高生产效率。

3 个阴极的运作步调一致:

阴极 2 和4之间可以互相转换; 甚至在沉积过程中 311-13 311-03

两种操作模式也可互换

pp

3 2 14 3 2 1

4

® LARC 辉光放电

1

4

23

辉光放电

是一个新的专利技术，只有同时具备

LARC 侧向旋转阴极和虚拟挡板、柱状挡板才可实现

(如；滚刀和模具)

1号 (或 3号) 阴极和2号阴极间的电子流产生了高密度的

等离子体,这样即使复杂的表面也刻蚀得清洁

脉冲LGD 源确保LGD-过程的稳定性并抑制微弧的生成

®LARC (侧向旋转阴极)

•

• 是处理特殊基体时的选项，可有效

刻蚀复杂表面

•

•

® ®

®GD

®GD

®GD

®GD

PLATIT PL1001 COMPACT

计算时间基于沉积标准厚度的涂层刀具:

• 圆柄状刀具(2 µm): ø 10 x 72 mm, 864 pcs: 6.5 h

• 刀片 (2 µm): ø 20 x 6 mm, 4224 pcs: 6.0 h

• 滚刀 (4 µm): ø 80 x 180mm, 36 pcs: 7.5 h

易于装载，

不同类型和尺寸的

工件可以混装

在同一炉次中

电气部分和软件

生产运行周期

基本信息

• 高产能的硬质涂层装置

• 基于 PLATIT 平面阴极ARC电弧技术

• 高速钢和硬质合金上涂层 (T £ 500°C)

硬件

• 设备外观尺寸: W3880 x D1950 x H2220 mm

• 真空腔室内部尺寸:W1000 x D1000 xH1100mm

• 可用的离化区域: Ø700-H700 mm

• 最大基体装载量: 400 kg

• 标准偏压配置: 15kW DC, 1000V,

可供选择配置: 20kW, 250kHz, 700V

• 水冷双层不锈钢腔室

• 前门装载，易于操作

• 4支 PLATIT平面矩形靶材，可快速更换

• 柜体内可储存备用的 4 支阴极靶材

• 电力连接: 3x 400V, 50-60Hz, 95kW

• 模块式转车系统，可装配为2, 4, 8 和12棵

行星树轴，也可以装配成3, 6 和9棵

硬质涂层

• 单层，多层，纳米多层

• 标准涂层: TiN, TiCN-grey, AlTiN-G

• 所有可实现的13种标准涂层请参照第100页® ®3 3• 可选择的TripleCoatings : AlTiCrN

24

•工业用 PLC (可编程逻辑控制器) 系统

•工业用PC

• 电脑触屏操作

• 完全由菜单控制程序

• 易于诊断

• 远程诊断系统

• 不需具备编程知识即可进行程序控制

• CD-ROM光盘操作手册

专有涂层设备

PL1001-DUO Compact

PL2001 用于锯片的涂层设备

• 特殊的应客户要求而特制的设备

• 基于 PLATIT 平面阴极ARC电弧技术

• 高速钢和硬质合金上涂层 (T £ 500°C)

• 特殊的应客户要求而特制的设备

• 针对大的刀具和工件，是一台产能极高的

硬质涂层设备

• 基于 PLATIT 平面阴极ARC电弧技术

• 高速钢和硬质合金上涂层 (T £ 500°C)

25

硬件

硬件

• 可用的离化区域: Ø575 x H700 mm

• 2支 PLATIT平面矩形靶材，可快速更换，

与PL1001 COMPACT阴极相匹配

• 是 PL1001 COMPACT设备的低成本版本

PL1400 用于拉刀的涂层设备

• 特殊的应客户要求而特制的设备

• 基于 PLATIT 平面阴极ARC电弧技术

• 高速钢和硬质合金上涂层 (T £ 500°C)

• 拉刀在涂完一半后，下一炉必须翻转涂

剩余的另外一半

硬件

• 可用的离化区域:

Ø700 x H700 mm + Ø150 x H700 mm

• 可涂层的拉刀最大长度: 2000 mm

• 拉刀上可涂层的最大长度: 2 x 700 mm

• 最大基体载荷: 400 kg

• 4支 PLATIT平面矩形靶材，可快速更换，

与PL1001 COMPACT阴极相匹配

• 模块式转车系统，可装配为, 2, 3, 4, 6, 8棵

行星树轴

• 设备外观尺寸: W3880 x D2350 x H2220 mm

• 真空腔室内部尺寸: W1700 x D1700 x H1100 mm

• 可用的离化区域: Ø1200 x H700 mm

• 最大基体装载量: 800 kg

• 4支 PLATIT平面矩形靶材，可快速更换，

与PL1001 COMPACT阴极相匹配

• 电力连接: 3x400 V, 50-60 Hz, 110 kW

• 模块式转车系统，可装配为1, 2, 3, 4, 6, 8棵行星树轴

26

DLC- 和OXI-设备最重要的几个特性

DLC-设备 OXI-设备

VIRTUAL SHUTTER®虚拟挡板技术

TUBE SHUTTER®柱状挡板技术

Pulsed BIAS供给 350kHz

带有灰尘过滤器的特殊加热器

在沉积涂层之前背向清洁靶材

在沉积过程中保护靶材不受污染

可以沉积非导电层，避免离子过载和过度刻蚀

避免从加热器上散落的灰尘污染基体

混合PVD / PECVD 过程

附加的气体通道和气体质量流量计控制

乙炔 N/O 混合物

针对含Si气体的特殊管路 备选的Pulsed ARC脉冲弧电源

升温的PVD过程

PL1001+DLC

DLC DLC

OXI

2DLC

OXI OXI

27

涂层厚度 (µm)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

±8%样品位置高度 (mm)600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

厚度分布

涂层厚度 (µm)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

±9%样品位置高度(mm)600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

厚度分布

典型的涂层厚度分布

29

将柔性的涂层装置整合进产品的制造过程需要一整套的

交钥匙解决方案。

PLATIT 提供整套的涂层系统包括所有必须的辅助设备

以及他们的技术:

:抛光, 毛刷和/或者微喷砂,

单腔室的一键式清洗系统 ,

高速钢和硬质合金基体的涂层褪膜,

运输装载或卸载后的转车和阴极,

ISO 9001

•

•

•

•

•

表面的涂层前处理

依据 的质量控制系统.

涂层前- 和

涂层后-处理

涂层

质量控制

交钥匙解决方案

褪膜

搬运

清洗

PL70

PL1001

p80+

28

将柔性的涂层装置整合进产品的制造过程需要一整套的

交钥匙解决方案。

PLATIT 提供整套的涂层系统包括所有必须的辅助设备

以及他们的技术:

抛光, 毛刷和/或者微喷砂,

单腔室的一键式清洗系统 ,

高速钢和硬质合金基体的涂层褪膜,

运输装载或卸载后的转车和阴极,

ISO 9001

•

•

•

•

•

表面的涂层前处理:

依据 的质量控制系统.

涂层前- 和

涂层后-处理

涂层

质量控制

交钥匙解决方案

28

褪膜

搬运

清洗

29

DLCOXI

DLCOXI

和 具备 ®GDC

PLATIT 涂层褪膜

有效的褪膜程序

篮筐尺寸: 330 x 160 mm

标准网格尺寸:

5x5, 8x8, 12x12, 16x16, 20x20 mm •

水基电化学程序:®适用于下列 PLATIT 涂层: CrN, nACRo

褪膜时间: 10 – 30 分钟

需要的模式: 3+6+76+注意: 使用过的溶液含有 Cr

水基环保程序.

适用于下列 PLATIT 涂层: ®• TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, nACo

• 单层和多层涂层

褪膜时间: 1 – 2 小时

需要的模式: 3+6+7

水基电化学程序:®适用下列 PLATIT涂层: CrTiN, AlTiCrN, nATCRo

褪膜时间: 1 – 4 小时

需要的模式: 3+6+76+注意: 使用过的溶液含有 Cr

水基电化学程序:

可褪涂K类硬质合金和高速钢.®适用于下列 PLATIT 涂层: CrN, nACRo

褪膜时间: < 1小时

需要的模式: 2+6+7 或者 4+5+66+注意: 使用过的溶液含有 Cr

水基环保程序.

可褪涂K类硬质合金.

适用于下列 PLATIT 涂层: ®• TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, nACo

• 单层和多层涂层

褪膜时间: 1 – 28 小时

需要的模式: 1+6+7

注意: 可能导致Co流失

可变化的褪涂模式:

1.

2.

3.

4.

6.

7.

ST-40 HM: 硬质合金基体上褪涂 Ti, Al 基涂层

ST-40 Cr: 高速钢和硬质合金基体上褪涂 Cr基

涂层

ST-40 HSS: 高速钢基体上褪涂Ti, Al, Cr基涂层

ST-170 Cr: 硬质合金和高速钢基体上褪涂Cr基

涂层(模式用于滚刀ø80x180mm)

5.ST-170HSS: 高速钢基体上褪涂 Ti, Al 基涂层

(模式用于滚刀ø80x180mm)

ST-40 R: 冲洗模式

ST-40 P: 腐蚀保护模式

高速钢基体上褪涂Cr 基涂层高速钢基体上褪涂Ti, Al 基涂层

高速钢基体上褪涂CrTi基涂层

硬质合金和高速钢基体上褪涂Cr 基涂层硬质合金基体上褪涂Ti, Al 基涂层

ST-40 褪膜系统

褪膜篮筐

褪涂前 硬质合金AlTiN涂层钻头

褪涂后 硬质合金 钻头AlTiN涂层

表格中所列数据基于

褪涂单层膜厚 ~2 µm.30

褪膜以及褪膜方式理想状态下，电化学褪膜方法可以在不损伤基体的前提下褪涂。然而，在褪涂硬质合金时往往会出现钴流失。

传统的褪涂和

整合进涂层服务的褪涂

硬质合金材料由WC (颗粒) 和钴 (粘合剂)组成，褪膜时在硬质合金基底表面带

走部分钴元素的现象称为钴流失。

原因： 流失因氧化而引起，主要发生在与水接触时:

• 磨削时采用水冷方式

• 使用钝的砂轮进行太快的磨削(即使使用了冷却液)

• 水基的褪膜方式

已经发生钴流失的硬质合金刀具再涂层是不起作用的。虽然涂层与基体顶部的

WC层有良好的结合力，但是由于粘合剂钴元素的消失，涂层会连同WC层一起

脱落。

可以在重新修磨之前进行褪膜，这样您的产品会有

以下的优势:

• 尽量少的运输和包装,可以减少损伤

• 在重新修磨之后没有化学损伤，刃口处理可以

充分发挥其功效

• 优良的结合力

• 接近于新刀的使用性能。

这种方式造成低结合力的风险很高。褪膜发生在重

新修磨之前，容易导致最终刀具几何角度受损。在

褪膜之后进行刃口处理仅仅也只是减少损伤。另

外,包装,运输和重新包装也会大大增加刀具受损的风

险。

何为 Cobalt-Leaching?钴流失

整合方式

传统方式

WC 粘合剂 Co

31

刃口处理方法

为什么需要刃口处理?

切削刃的微观结构

Gerber OTEC SGT MagnetFinishGraf

1. 主要目标: 提高刃口稳定性

a. 稳定的刃口形貌:

避免刃口崩刃

b. 稳定的，低的刃口表面粗糙度:

减少刀具和工件之间的摩擦

c. 稳定的材料:

修复基体材料中元素的流失

如：钴流失

2. 没有进过刃口处理的刀具:

低的表现性能

3. 不同的工件材料需要:

4. 过度的刃口处理:

刀具表现性能急转直下

5. 最理想的刃口处理可以:

•

• 不同的刃口处理

•

• 大大提高刀具表现性能

一般情况下的高端刀具的刃口形貌

2 mm

20 µm20 µm

评判标注 /性能 磁体精加工水束湿式

微喷砂

干式

微喷砂

拖曳式打磨

(抛光)

毛刷手工研珩磨

使用金刚石锉刀

质量 好好好中等. . . 好. . . 好最好

持久性 好好好中等. . . 好. . . 好依赖于加工者

灵活性 好中等好高. . . 中等高非常高

生产效率 好. . . . . 非常高高中等. . . 中等. . . 中等低

价格 高. . . . . 非常高中等低. . . 中等. . . 高只需人工工资

特殊性能 针对微型刀具，

处理后需要去磁

只针对大件工件

需要腐蚀保护

喷砂后表面无

残余材料，气

体损耗较大

表面会有残

余材质

可去除液滴，但

对小尺寸的工件

比较困难

多用于立铣

刀，对丝锥

来讲比较困

常用于少量修磨

提供标准机器 是 是是. . . 是. . . 是

是否可抛光带有凹槽的 长度有限制 是是. . . 是. . . 长度有限制

是否可去除液滴 是 是是. . . 是. . . 是

32

微观结构: 为何和如何？

刃口处理在铣削高合金钢时的影响

常使用的刃口处理方法和频率

刃口处理的目的

CPoC

CPOR

CPOR

刀具磨损

刀具磨损

CPo = ∞C

Coating totallypilled off on the clearance

CPoC

CPoR

Cutting tool's

wedge

1. 锋利的刃口: 在PVD 涂层过程中高的内应力

2. 开始切削后不久，涂层脱落

3. 好的涂层 -> CPo 和 CPo 增长缓慢r c

4. 刃口处理的目的:

钝化刀具切削刃

光滑前后刀面之间的过渡区

降低内应力

• 不会使得刀刃变钝

CPo : 在前刀面上的涂层崩刃R

CPo : 在后刀面上涂层的崩刃C

•

•

•

毛刷 50%

研磨 33%

41%

微喷砂 32%

拖曳式抛光

球体喷砂 19%

抛光 18%

磁体精加工 16%

激光处理 14%

0% 10% 20% 30% 40% 50%

材料: 1.2379 - X155CrVMo12-1 - 立铣刀: nACRo 涂层 - d=10mm,

z=4, ae=0.25 x d – ap=1.5 x d – vc=150 m/min – fz=0.05 mm/z – Measured: GFE, Schmalkalden,

Source: IWF, Berlin, Germany

120

100

80

60

40

20

00.00 10.00 30.0020.00 40.00 50.00 60.00

刀具

寿命

[%

]

研磨宽度 [µm]

刀具寿命

拟合曲线(刀具寿命)

33

钻头 棱角上的刃口处理对钻头性能的影响

铣削 刃口处理对立铣刀使用寿命的影响

R = 0

R = 30 µm

R = 35 µm

刃口圆弧半径对翼形刀使用寿命的影响

齿轮:

- steel 27MnCr5 (270HB)

- 模数 2

翼形刀:

- 基体: S290 (1010HV10)

- 涂层: AlTiN

切削条件: Vc = 140 m/min,

hmax=0.3mm, dry, down hobbing

Source: J. Rech, M.-J. Schaff und H. Hamdi, Proceedings of CPI 2005

刃口圆弧半径 [µm]

加工

齿轮

的数

量(V

Bm

ax=

0.1

mm

)

0 5 10 15 20 25 30 35

10090

80

70

60

50

40

30

20

10

0

R

使用微喷砂进行刃口处理

工件材料: 冷作钢 - 1.2379 - X155CrVMo12-1 - HRC22 - 盲孔

硬质合金钻头nACo 涂层: d=5 mm - vc=75 m/min - fz=0.15 mm/z - ap=15mm - 干式空气冷却

磨削后使用刃口研磨

R = 3 µm

没有刃口倒圆

使用刃口研磨

刃口倒圆

R = 15 µm

工件材料: 热处理钢 - 1.7225 – 42CrMo4 – 4140H – 冷却; 干式

硬质合金铣刀 - AlTiN 涂层 - d=10mm - z=4 - ae=1 mm – ap=d – vc=140 m/min – fz=0.1 mm/z

0

100

200

300

400

500

600

0 10 20 30 40 50 60钻削距离 [m]

棱角

磨损

VB

; [µ

m]

磨削后

刃口锋利

刃口倒圆

无刃口研磨

R = 15 µm

刃口研磨

无刃口倒圆

刃口研磨

刃口倒圆

R = 15 µm

100 µm

100 µm

0.35

0.3

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

00 5 10 15 20 25 30 35 40

韧带磨损

棱角磨损

刃口倒圆, R; [µm]

切削

长度

后的

磨损

[m

m]

60 m

应用

34

钻头上的刃口处理 立铣刀上的刃口处理

涂层后的刃口处理

• 涂层后刃口变得圆滑

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

在刃口处的涂层脱落

刃口得到 "自由"

涂层后进行刃口处理的优点:

刃口倒圆

同时去除涂层表面液滴

避免出现涂层+硬质合金剥离的

现象

消除了天线效应

涂层后进行刃口处理的缺点:

在长的表面线上打断了涂层结构

立即完全且直接接触切削和工件

材料

较低的热绝缘和化学绝缘性能

接近刃口处涂层厚度较小

在远离切削刃的地方才开始完整

的涂层结构

较大的刃口圆弧半径 (如粗加工)

会导致很大的表面上无涂层

给人以涂层不好的印象

45 45

40 40

35 35

25 25

30 30

20 20

15 15

10 10

5 5

0 0

刀具直径; [mm]

冷作钢

不锈钢

0 5 10 15 20 25

50

y = 1.2281x + 4.12232R =0.98725

y = 2.0437x + 5.64482R =0.98817

热处理钢

淬火钢

0 5 10 15 20 25

刀具直径; [mm]

50y = -0.1223x + 5.255x - 12.935

2R = 0.94414

2

y = -0.0631x + 2.8704x - 6.37612R = 0.96684

2

最优化的刃口倒圆半径 [µm] 最优化的刃口倒圆半径 [µm]

最优化的刃口倒圆半径值是在与GFE的合作下精心完成的, Schmalkalden, Germany

涂层后 涂层后处理，刃口会暴露在外

最优化的刃口倒圆

35

毛刷

工作原理及效果

优势

限制

双向运动的摆动毛刷 (Flakkoting)

•

•

•

过程简单且

一步可能实现表面抛光

可处理不同几何形状的工件

重复性高

毛刷中充满了不同材质的粘附介质

(如金刚石的悬浮液)

毛刷材质：如

马鬃

稻根

带有金刚砂的尼龙

(不需要粘附介质直接进行毛刷处理)

•

•

•

• 需要将毛刷置于非常准确的位置

•

• 特殊的毛刷浸染了金刚石颗粒

•

•

毛刷和工件都在运动

声学定位系统用于精确地毛刷定位

可获得相当低的粗糙度

刃口

圆弧

半径

[µ

m]

30

25

20

15

10

5

00 0.5 1 1.5 2 2.5 3

时间[min]

时间

[m

in]

0

2

1

3

使用磁性

夹头系统

摇摆

毛刷头

140 mm

160 m

m

刀头的刃口处理

锯片的刃口处理

Source: Profin, Zug, Switzerland

韧带棱角顶点

36

微喷砂上

下移

动的

喷嘴

工作原理及效果

干式喷砂和湿式喷砂的对比

对比

表面粗糙度

涂层结合力

微喷砂时间 [min]

刃口倒圆

晶粒尺寸

主要性能

喷砂后残余物质

••

•

•

不需要预清洗

喷砂后需要烘干

间断工作后不易处理

成本较高 – 大量的气体消耗

••

•

•

需要预清洗

喷砂后不需要烘干

间断工作后很容易处理

成本较低 – 大量的气体消耗

不易控制

HF1

有残留物质的污点

6

Sa=0.11 µm - Sz=1.14 µm

干式

320 目(50 µm) 快速的，用于刃口倒圆

400 目(37 µm) 中等的，用于表面激活

500 目(30 µm) 精美的，用于抛光

容易控制

Hf1

存在有钴流失的危险

3

Sa=0.05 µm - Sz=0.32 µm 表面有轻微光泽

湿式

修磨

1.19 µm

70.1 µm 70.1 µm

0.515 µm 1 µm

80 µm50 µm 40.0 µm

80.1 µm

1.00 µm

1 µm

40.0 µm80.1 µm

1.00 µm

微喷砂后磨削后

0.515 µm

80 µm50 µm

修磨

1.19 µm

70.1 µm 70.1 µm

37

38

工作原理及效果

优势 工作介质

将工件夹持在行星驱动器上，然后将其浸入到工

作介质中。工件的自动旋转可以确保切削刃刃口

倒圆的均一性。

• 可靠地加工过程

•

• 流畅的抛光

高的生产效率

限制•

•

• 相对较长的加工时间

不易改变的夹头系统

要得到均一的处理效果夹头必须装备齐全

磨削后 < 3 µm 半径=15 µm

磨削后 µm = 3 半径 =9.5 µm

构成

核桃壳粉+ SiC

陶瓷磨料 1 + SiC

倒圆

Carbide (+HSS)

Carbide (+HSS)

抛光

标准涂层

超硬涂层

拖曳式抛光

处理前 处理后

70

60

50

40

30

20

10

00 5 10 15 20 25

时间 [min]

刃口

半径

[µ

m]

硬质

合金

钻头

d=

10m

m

Al2O3 混合 SiC

SiC: 碳化硅

核桃壳粉混合SiC颗粒

Source: OTEC, Straubenhardt, Germany

39

磁体抛光工作原理及效果

优势

过程介质

磁体抛光过程是基与两个旋转的粘附有磁性

研磨剂的转盘。这些磁性研磨剂粘附在磁性

圆盘平坦的一面，运作时如同一层厚的弹性

层包裹在刀具外。旋转的结果是研磨剂层相

对刀具表面做运动。因为运动速度很快,所以

表面处理过程很激烈。

• 简单的自动程序

• 适合少量的工件，不需要假模

•

•

• 不倒角的情况下去毛刺

•

•

加工时间短

能保持内冷钻内孔的清洁

在整体刀具上一致的处理质量

高的重复性只因一致的研磨

限制•

•

• 磁体抛光处理后，必须进行去磁

刀具尺寸： 0.1 – 25 mm

钻头上抛光凹槽最大值为 Ø 12 mm

名称

中等颗粒磨料

大颗粒磨料

纳米级磨料

刃口倒圆

HSS

Carbide

Carbide, PCD, CBN

抛光

标准涂层

超硬涂层和 DLC 涂层

n1 >> n2, n3n3

n2 n1

处理前 处理后

HSS 尖锐有毛刺

HM 圆角尖锐

HSS R=2 µm

HM R=5 µm

使用纳米级磨料进行刃口处理的

硬质合金钻头 d=2.5mmDistance 2 mm

Distance 2.8 mm

Distance 3.5 mm

Distance 4 mm

0

5

10

15

20

25

刃口

倒圆

半径

[µ

m]

0 20 40 60 80 100 120

持续时间 [sec]

Source: Magnetfinish GmbH, Switzerland

微观结构对刃口形貌的影响

刃口几何参数的重要性

K值及其在应用中的影响

进刀

量

后刀面a

前刀面 g

切屑

刃口

圆弧

半径

表面

粗糙

度

光学

影像

K-值 其他

100%

80%

60%

40%

20%

0%

80%

62%53%

19%10%

K=SR

SCSCDK

SR

前刀面

后刀面

5

43 2

1

20-30°45°

80°100°135°

匀称的 K=1 倾向于后刀面 K < 1

"瀑布”

倾向于前刀面K > 1

"喇叭"

用于大深度的切削

如粗加工

用于小深度的切削

如精加工

K

Source: IWF, Berlin, Germany

刃口处理可以提高刀具性能，即便是针对木工工具

350

300

250

200

150

100

50

0

400

光的 在nACRo涂层后

对前刀面

进行重磨

刃口倒圆

R=4µm后

涂层 nACRo

刀具

寿命

; [%

]

100 %

150 %

350 %

0.007

40

测量方法

• 将均衡的、可组合的光的位面投射到切屑刃

上，并由CCD捕捉到他们，然后与发射光做

对比,从而计算得出刃口圆弧半径。

• 工作范围为 30 mm

切削刃的 检查3D

MikroCAD Premium MicroCAD LITE3 3测量体积 2.4 x 1.8 x 1 mm 1.8 x 1.2 x 1 mm

最小刃口半径 2 µm 10 µm

性能 半径、切屑 半径+ 切屑

可选项: K-因子、倒角

形状误差

刀头切削刃的3D图像

优点

局限性

•

•

• 多点测量

非接触式的、无损坏的刃口圆弧半径和

切屑测量

高度的可重复性

• 对表面结构测量时有深度分辨率的限制

240 m

m

120 m

m

刃磨后的尖锐刃口

经拖曳式抛光后的倒圆刃口

切削刃口测量

41

µm

0-50

-100-150-200-250-300-350-400-450

µm

0-50

-100-150-200-250-300-350-400-450

工业用清洗单元，完全自动化的清洗和真空干燥：

• 刀具，模具，机械零部件

• 同样可适用于有孔洞的难于清洗的工件

这些产品包括:

• 单腔室的清洗单元，含有清洗剂槽，去离子水槽，真空干燥系统

• 水质准备：水质软化剂，RO膜，去离子水(外部)

• 清洗剂，盐

• 简单易操作的触屏可实现编程和操作功能，如同 系列涂层设备

清洗篮尺寸: 330 x 160 mm

可提供的方格尺寸:

• 5x5, 8x8, 12x12, 16x16, 20x20 mm x mm

• 其它方格尺寸需要另订购

V80+(V111),V300+,V1000

清洗篮

清洗循环 (~45 min)

1. 使用超声波方式

清洗

2. 由水或者蒸汽

喷淋

3. 使用冷阱

进行真空干燥

可清洗的最大工件尺寸: WxDxH [mm]:

V80+ (V111) V300+ V1000

355 x 370 x 500 500 x 520 x 500 700 x 700 x 700

p < 1 bar

清洗单元

可清洗的最大工件尺寸

p

42

清洗单元

43

• CL - 40 EL: 电解质清洗模块

• CL - 40 US: 超声波处理模块

• CL - 40 R: 喷淋模块

• CL - 40 D: 干燥箱

适用于实验室和研究所的清洗单元，不需要通过自动化

的清洗来获得高清洗质量的基底。

基底试样被装在一个特殊的清洗篮中，手动的从一个模

块到一个模块的进行清洗。

1.用水管冲淋，去除表面灰尘

2.使用超声波在去离子水或者清洗液中预清洗

3.使用去离子水进行冲淋

4.使用电解质处理方法进行精细清洗

5.使用去离子水进行冲淋

参考42页清洗篮的尺寸

只有表面清洁的金属才会有好的涂层结合力。

基底的表面张力 (表面能) 对涂层结合力来讲是一个决定性的评判标准。

基底表面张力越高，涂层结合力越好。

类似油脂，油，手指印或者灰尘等这些污染都会降低表面能。

在涂层前，清洁基底的表面能最小值应该为 42 mN/m。

模块式手动清洗单元

清洁度 - 用表面张力来评估可涂性

因为墨水的表面能大于基底的

表面张力，所以墨水产生了液

滴

亲水性差 - 工件不足够清洁需

要再次清洗

因为基底的表面张力大于墨水的

表面能，所以未墨水产生液滴

亲水性好 - 工件清洁可以涂层

滴剂法是一种可以表征基底表面能的简单方法：

测量套装包括一系列的笔或者墨水。测试液体会从笔或者用墨水中涂在

基底表面。

每种笔或者墨水标注有相应的可识别的表面能值:

32, 34, 36, 40, 42, 44 mN/m

因为表面能低，在油质的表面亲

水性很差

因为表面能高，在清洁的表面亲

水性很好

质量控制

• 显微镜下分析试样和涂层工件

•

•

•

•

测量并建立质量控制数据库

使用球磨仪在试样和工件上做膜厚

测试

使用洛氏压痕仪做结合力测试

使用表面分析仪做液滴评估

•

•

•

•

•

•

使用于Windows 平台

交钥匙的软件解决方案

膜厚控制，测量和评估

生成涂层厚度报告("涂层报告") 包括

客户交付的注释

生成并维持数据

所有数据可以被分类存储成客户，

炉次，涂层种类，工件数据和数据

控制系统图像

由PQCS生成的膜厚报告

PQCS 截屏

PLATIT 质量控制系统

Batch no.: XXX

Coating: AlTiN-G

Date: 7/27/2005

D-ball [mm]: 30

D1 [µm]: 475.00

D2 [µm]: 179.75

Thickness [µm]: 1.61100 µm

44

X-射线光谱仪

划痕测试仪测试方法

测量方法

优势

局限性

局限性

• 使用加有载荷的压头做线性划痕来表征涂层的结

合力

• 划痕测试仪的金刚石压头就如同洛氏硬度仪的压

头

• 划痕测试仪可以使用以下三种方法进行加载：

• X-射线激发基底材料发射X-射线荧光

• 分析范围可集中在很小的一点0.3 µm

• 渗入深度大概为40 - 50 µm (对 HSS试样)

• 无损的涂层厚度测量方法

• 无损的成分测量方法

• 无损的钴流失测量方法

• 只能检测Al (元素13) 和Si (元素14)

• 测量腔室尺寸 (L x W x H): 360 x 380 x 240

mm

• 需要在显微镜下观测划痕表面

• 试样表面要平整

• 划痕长度： 0 – 30 mm

• 载荷范围: 0 – 200 N (针对硬质涂层)

恒定载荷 累进载荷 增量载荷

Source: Fischer, Sindelfingen, Germany

Source: CSEM, Neuchatel, Switzerland

45

设备布置图

名称 描述 尺寸 WxDxH 重量 电源连接 能耗 保险丝 冷却水 空气 气体

[mm] [kg] [V / Hz] [kW] [A] [bar] [bar]

311 涂层单元 2350 x 1660 x 2300 1600 400 / 50 < 50 125 3-4.5 - N , Ar, C H , He2 2 2

C300 300冷却系统 1000 x 1000 x 2055 400 400 / 50 14.2 35 1-6 - -

111 涂层单元 1890 x 1500 x 2120 1500 400 / 50 < 30 100 3-4.5 - N , Ar, C H , He2 2 2

C111 111冷却系统 1000 x 1000 x 1680 350 400 / 50 10.2 25 1-6 - -

80+ 涂层单元 1870 x 1320 x 2155 1360 400 / 50 < 25 100 3-4.5 - N , Ar, C H , He2 2 2

C80 80冷却系统 715 x 715 x 1375 200 400 / 50 6.1 16 1-6 - -

DF4 拖曳式抛光机 1105 x 970 x 1990 370 400 / 50 2 16 - - -

75S 干式微喷砂单元 760 x 870 x 1400 133 230 / 50 0.25 10 - 3-6 -

TR110 干式微喷砂单元 2100 x 1450 x 2430 480 400 / 50 2 16 - 4-6 -

C-II 湿式微喷砂单元 2100 x 2050 x 3000 1200 400 / 50 7 32 3-6 4-5 -

ST-40 褪涂单元 2540 x 850 x 1180 380 230 / 50 1.1, 2.5 13 1-6 - -

V80+ 清洗单元 1325 x 1020 x 2010 1800 400 / 50 9.5 32 3-6 3-6 N2

RO80 离子反渗透系统 910 x 610 x 1800 300 230 / 50 2.5 16 3-6 - -

V300+ 清洗单元 1500 x 1200 x 2100 2500 400 / 50 15 80 3-6 3-6 N2

RO300 离子反渗透系统 910 x 610 x 1800 300 230 / 50 2.5 16 3-6 - -

PQCS 显微镜+ 电脑 440 x 610 x 685 30 230 / 50 - 10 - - -

CT50 球磨仪 300 x 300 x 250 5 230 / 50 - 10 - - -

RT-N3A 洛氏压痕仪 120 x 430 x 810 40 - - - - - -

CB380 冷却箱 1140 x 960 x 1450 150 400 / 50 0.75 10 - - -

FL380 叉车 840 x 1300 x 1940 220 230 / 50 0.75 10 - - -

CT380 阴极放置台 300 x 700 x 1250 40 - - - - - -

pp

p

p

p

p

13.00

9.7

0

V300+

C-II

TR110

75 S

ST-40 CT380 p80+/p111

p311

FL380

CB380

PQCS

工作台

产品架

入口产品架 出口

产品

架

台子

C111

C80

C300

内部涂层中心

46

1. 来货

2. 清洗前准备(如. 微喷砂)

3. 清洗

3a. 选项: 褪膜

3b. 选项: 微喷砂

3c. 选项: 刃口处理

4. 准备涂层 (如. 装载转车)

5. 涂层

6. 卸载 可能需要涂层后处理

7. 使用质量控制系统PQCS检查质量

8. 打包运输

9. 出货 / 运输

有些设备(如冷水机，褪膜，微喷砂机，刃口处理

等) 需要安装在另外的房间，与涂层间分隔开来。

冷水机应该安装在室外。

通过压缩空气可以让转车工

件快速冷却的特殊箱子。

用来正确的垂直的放置和存

放 LARC 和CERC 阴极。

叉车可以用来方便的从涂层

单元中搬运装载的转车和阴

极。

80 111 300与PL70, p, p, 和p相配。

FL380 叉车 CB380 冷却箱CT380 阴极台

装卸装置

小涂层系统的工作流程涂层步骤顺序

7 6

8

9

5

3

3

32

1

4

3a

3b

3c

5.0 m

10.0

m

300Pl70 / p80p /

工作台 3

冰水机

工作台 2

V80/IR6001

(清洗机)

Ro膜

水处理

刃口

处理

微喷砂

工作台 1

N

C H2 2

来货

质量

控制

出货

褪膜

47

转车和基底夹具

一维转动的转车

Dmax=355mm ( 111)二维转动的转车

每层需要拨叉

用于二维转动的转车转盘

内部配有拨叉的球形夹具

用于三维转动

18 位的齿轮箱用于

连续的三维转动

单头夹具;

套筒用于柄状刀具

装载站

二维转动笼

用于平面工件, 模具

Dmax=143mm

刀片

夹具笼由

齿轮箱驱动

通过齿轮箱，4 棵轴的转车可做连续的

三维转动，不需要拨叉

Dmax=143mm ( 111)

3 棵轴的转车可做二维和三维转

动，可使用拨叉

Dmax=162mm ( 111)

8

用于

连续的三维转

动

位的齿轮箱

p

p

p48

PL70 / p80 /

3 (6)棵轴的转车

Dmax-3=221mm - Dmax-6=127mm

一维转动转车

Dmax-1=485mm

12 (6) 棵轴的转车

Dmax-12=86mm - Dmax-6=133mm

4棵轴的专有非对称转车

3xD1=165mm - 1xD2= 260mm

5 (10) 棵轴的转车

Dmax-5=174mm - Dmax-10=91mm

14 棵轴的转车

Dmax-14=83mm

7 棵轴的转车

Dmax-7=143mm

4 (8) 棵轴的转车

Dmax-4=196mm - Dmax-8=105mm

max Ø105

max Ø165

max Ø196

max Ø260

49

65

滚刀装载在树轴上

球形夹具多孔的套筒

使用拨叉的单孔套筒 有孔刀片夹具

装载能力

有齿轮箱驱动的单孔套筒

80P

L70

/ p

以上的装载能力按照标准的夹具计算得出，如果使

用专用的夹具可以提高装载能力。

PL70 / p80 /

50

Tool Diameter Tool Length Satellites Discs / Satellite Holders / Disc Tools / Holder Tools / Disc Tools / BatchEnd mills 6 mm 50 mm 1 4 22 4 88 352

6 mm 50 mm 1 4 44 1 44 1766 mm 50 mm 3 4 9 4 36 4326 mm 50 mm 3 4 18 1 18 2166 mm 50 mm 3 8 22 1 22 5288 mm 60 mm 3 4 18 1 18 216

10 mm 70 mm 3 3 18 1 18 16216 mm 75 mm 3 3 8 1 8 7220 mm 100 mm 3 3 8 1 8 7232 mm 133 mm 1 2 22 1 22 44

Drills 3 mm 46 mm 3 5 9 12 108 16204.2 mm 55 mm 3 4 9 6 54 6486.8 mm 74 mm 3 3 9 4 36 3248.5 mm 79 mm 3 3 18 1 18 162

10.2 mm 102 mm 3 3 18 1 18 16216 mm 115 mm 3 2 18 1 18 10820 mm 131 mm 3 2 8 1 8 4825 mm 170 mm 3 2 8 1 8 48

Inserts 20 mm 6 mm 3 1 9 26 234 702

Hobs 60 mm 80 mm 3 4 1 1 1 1280 mm 180 mm 3 2 1 1 1 6

End mills 6 mm 50 mm 1 4 26 4 104 4166 mm 50 mm 1 4 52 1 52 2086 mm 50 mm 4 4 9 4 36 5766 mm 50 mm 4 4 18 1 18 2886 mm 50 mm 4 8 30 1 30 9608 mm 60 mm 4 4 18 1 18 288

10 mm 70 mm 4 4 18 1 18 28816 mm 75 mm 4 3 8 1 8 9620 mm 100 mm 4 3 8 1 8 9632 mm 133 mm 1 2 26 1 26 52

Drills 3 mm 46 mm 4 5 9 12 108 21604.2 mm 55 mm 4 5 9 6 54 10806.8 mm 74 mm 4 4 9 4 36 5768.5 mm 79 mm 4 3 18 1 18 216

10.2 mm 102 mm 4 3 18 1 18 21616 mm 115 mm 4 2 18 1 18 14420 mm 131 mm 4 2 8 1 8 6425 mm 170 mm 4 2 8 1 8 64

Inserts 20 mm 6 mm 4 1 9 30 270 1080

Hobs 60 mm 80 mm 4 4 1 1 1 16100 mm 180 mm 4 2 1 1 1 8

滚刀装载在树轴上

球形夹具多孔的套筒

使用拨叉的单孔套筒 有孔刀片夹具

51

有齿轮箱驱动的单孔套筒

以上的装载能力按照标准的夹具计算得出，如果使

用专用的夹具可以提高装载能力。

/ PL1001

PL1

001

Tool Diameter Tool Length Satellites Discs / Satellite Holders / Disc Tools / Holder Tools / Disc Tools / BatchEnd mills 6 mm 50 mm 7 4 9 4 36 1008

6 mm 50 mm 7 4 18 1 18 5046 mm 50 mm 7 9 30 1 30 18908 mm 60 mm 7 4 18 1 18 504

10 mm 70 mm 7 4 18 1 18 50416 mm 75 mm 7 3 8 1 8 16820 mm 100 mm 7 3 8 1 8 16832 mm 133 mm 7 2 8 1 8 112

Drills 3 mm 46 mm 7 5 9 12 108 37804.2 mm 55 mm 7 5 9 6 54 18906.8 mm 74 mm 7 4 9 4 36 10088.5 mm 79 mm 7 3 18 1 18 378

10.2 mm 102 mm 7 3 18 1 18 37816 mm 115 mm 7 2 18 1 18 25220 mm 131 mm 7 2 8 1 8 11225 mm 170 mm 7 2 8 1 8 112

Inserts 20 mm 6 mm 7 1 9 30 270 1890

Hobs 60 mm 80 mm 7 4 1 1 1 2880 mm 180 mm 7 2 1 1 1 14

End mills 6 mm 50 mm 4 4 23 4 92 22086 mm 50 mm 4 4 36 1 36 8646 mm 50 mm 8 4 22 1 22 26408 mm 60 mm 4 4 36 1 36 1008

10 mm 70 mm 4 8 36 1 36 86416 mm 75 mm 4 4 30 1 30 60020 mm 100 mm 4 4 23 1 23 36832 mm 133 mm 4 3 15 1 15 180

Drills 3 mm 46 mm 4 7 23 12 276 77284.2 mm 55 mm 4 7 23 6 138 38646.8 mm 74 mm 4 6 23 4 92 22088.5 mm 79 mm 4 5 36 1 36 720

10.2 mm 102 mm 4 4 36 1 36 57616 mm 115 mm 4 4 36 1 36 57620 mm 131 mm 4 4 23 1 23 36825 mm 170 mm 4 3 23 1 23 276

Inserts 20 mm 6 mm 4 2 22 24 528 4224

Hobs 60 mm 80 mm 4 5 5 1 5 10080 mm 180 mm 4 3 3 1 3 36

总成本

可变成本

PLATIT 标准涂层单元的

PLATIT标准涂层单元装载能力比对

成本比对

600%

500%

400%

300%

200%

100%

0%

PL70 PL70

PL70PL70

p80 p80

p80p80

p111 p111

p111p111

p311 p311

p311p311

Pl1001 PL1001

PL1001PL1001

可变

成本

/ 炉

[CH

F]

250

200

150

100

50

0

47.4 53.4770.5

114.3

227.7 1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0

可变

成本

/件

（刀

具）

[C

HF]

1.15

1.31 1.29 1.26

0.97

1200

1000

800

600

400

200

0

成本

/ 炉

[CH

F]

210.4 216.47275.3

454.2

1064.57

6

5

4

3

2

1

0

成本

/ 件

（刀

具）

[CH

F]

5.69 5.855.57

5.04.6

PL70 p80 p111 p311 PL1001

100% 100%

146%

266%

532%

成本计算是基于典型的混装刀具，如:

钻头，立铣刀，刀片和滚刀

尺寸 Ø3-80mm – 长度46-180mm (参照 50-51页)

列入考虑的成本 :

固定成本:

贷款成本,

人工成本,

社会成本,

场地租借成本,

设备折旧

•

•

•

•

•

可变成本:

能耗费用,

靶材费用,

气体费用,

清洗费用,

褪膜费用

•

•

•

•

•

52

53

投资回报

利润 / 投资500%

300%

100%

-100%0 1 2

年份

3 4 5

PL70

p80

p111

p311

PL1001

投资回报

水平

利润 / 件（刀具）

PL70 p80 p111 p311 PL1001

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0

5.3

6.1

8.4

7.4

5.2

以下几个因素是在计算收入和利润时要

考虑的:

成本 (参照52页)

2 班制生产时间(2 x 8 小时) / 天

装载率/炉 ; 80%

不同的涂层单元可实现的涂层

根据不同的涂层单元和可实现的涂层

种类，对代表性的涂层可做优惠。

•

•

•

•

•

收入

0

500

1000

1500

2000

2500

收入

/ 炉

[CH

F]

476.83 516.56

850.78

1292.93

2123.87

PL70 p80 p111 p311 PL1001

16

14

12

10

8

6

4

2

0

收入

/ 件

（刀

具）

[CH

F]

11.0311.95

13.99

12.4

9.8

PL70 p80 p111 p311 PL1001

涂层结构

Monoblock (MB) 单层

微观结构

Nanolayer(NL)纳米多层

Multilayer (ML) 多层

® 3TripleCoating 三重膜纳米复合结构(NC)

Gradient (G) 梯度层

没有结合层的单层结构可以快速的生产，

是最经济性的过程。所有的靶材都是相同

的,整个沉积过程中一直都在工作。

尤其是高铝含量的单层膜应该先开始沉积

一层结合层 (如 TiN 或CrN)。

通过沉积不同种类的材料，成分(就像Ti,

Cr, Al, 和Si) 互相混合，生成两相的物

质。纳米晶粒的TiAlN- 或者AlCrN-嵌入非

晶的Si N -基质中，这种纳米复合结构可3 4

以显著提高物理性能,并且这些性能不依赖

于装炉量。

多层结构与单层结构相比而言,可在较低的

硬度下具备良好的韧性。"三明治"式的涂

层结构可以有效的由下层吸收裂纹。因此

多层膜多应用于高动态载荷的情况,如粗加

工。

纳米多层是一种常见的涂层结构，也被称

作纳米涂层。它是调制周期< 20 nm 的出

色的多层膜。它的硬度取决于调制周期。

调制周期取决于集体的转动速度。因此,在

同一炉次中混装的不同尺寸的工件上会的

得到不同的硬度值。

梯度层结构也是先从结合层开始，组分

为TiN 和CrN，生长成为一个比较坚硬

的涂层内核。硬质成分(e.g. 立方AlN)

的比率慢慢增加，最终在涂层的顶部获

得最高的硬度。

三重膜是通过自由编程在同一炉次中实现

沉积三个阶段的涂层：

• 由TiN 或CrN组成的结合层。

• 如今多使用AlTiN作为核心层。

• 纳米复合结构(e.g. AlTiN/SiN)

可生成一层抗磨损层同时具有

优良的红硬性。

单层或

梯度层结构

核心层

纳米复合结构

顶层

结合层

CT=1.84µm

CT=2.72µm

CT=1.92µm CT=2.52µm

Coating

thickness:

Layer 1: 0.89 µm

Layer 2: 0.22 µm

Layer 3: 0.17 µm

Layer 4: 0.23 µm

Layer 5: 0.18 µm

Layer 6: 0.25 µm

5 nm

CT=2.5µm

54

涂层结构对比

纳米复合结构使得硬度增加

TiAlN+

Si N3 4

TiAlN

硬度

结构

21

30

38

50

14

24

30

40

未涂层的硬质合金

TiN TiAlN

AlTiN

®nACo®nACRo

0

10

20

30

40

50

60硬度 [GPa]

沙滩比对试验演示了可以通过纳米复

合结构提高硬度的可能性。一般情况

下,在干的沙滩上,脚会嵌入沙子中。然

而脚却不会嵌入进湿的沙滩 。因为沙

粒的间隙都被水分填满，所以表面会

有很高的抗压能力，也就更坚硬。

AlTiN

Si N3 4

•

•

• 在 iAlN/SiN 涂层中添加少量的

Si 元素的添加可以改变微观结构

从柱状晶演变为各相同性结构

效果类似于 Ti-基涂层系统

T

Si 元素就可以达到玻璃结构

无Si涂层: AlCrN 低Si涂层: AlCrN/SiN 高Si涂层: AlCrN/SiN

高Si涂层®AlTiN/SiN; nACo

:

通过沉积不同种类的材料，将成分(如

Ti, Cr, Al 在第一组，Si 在另一组) 充分

混合，生成两相的物质。TiAlN- 纳米晶

粒或者 AlCrN-纳米晶粒镶嵌在非晶的

Si N -基质中，生成了纳米复合结构。 3 4

Si 元素的添加可以增加韧性减少涂层

内部残余应力。SiN 基质包围着硬质晶

粒，并抑制这些晶粒的长大。所以涂层

硬度的升高仅仅是由涂层结构引起的。

传统

涂层结构

演变为

纳米复合结构

高 Si

纳米复合结构

添

加Si元素

5 nm

5 nm

5 nm

55

涂层种类

在每个涂层下方所列的涂层设备标识表示此类设备可以沉积该涂层。

使用不同的涂层设备沉积可以让该涂层具备不同化学配比成分。

TiN

通用的涂层，用于：

• 切削

• 成形

• 注塑模具

• 摩擦学应用 (针对机械零部件)

• 依据不同涂层设备型号看，可使用 1,

2 或者 4 个阴极来沉积该涂层

SuperTiNTi N2

传统涂层

为提高性能，含碳的特殊多层 TiN-涂

层：

• 锯片

• 丝锥

• 注塑模具

PLATIT富钛涂层用于：

• 医疗器械和植入物

TiCN-MP

PLATIT 多用途梯度涂层，用于：

• 断续切削

• 铣刀和丝锥

• 成形，冲压和冲孔

• 较 TiCN-灰色涂层有较高的刃口

稳定性

TiCN-grey

传统的碳氮化钛涂层(灰色):

• 用于铣刀和丝锥

• 用于冲压，冲孔和成形

7

® 2cVIc cVIc ®|

PLATIT 纳米梯度结构的双层涂层：

• 用于切削易于粘结的材料，避免

形成切削瘤

• 在成形应用中可优化脱模

• 丝锥

硬质润滑层

CBC 2DLC

56

S

X-VIc : a:C:H:Me; 有金属掺杂的碳基类金刚石涂层 (CBC)

X-VIc : a:C:H:Si 无金属硅掺杂的碳基类金刚石涂层 (DLC )

®

2® 2

2 CBC 和DLC 可以沉积在涂层的最顶层。

57

CrTiN

普遍应用的PLATIT 多层涂层:

• 使用Ti元素后提高了经济性能

• 因良好的多层结构所以具备出众的

化学稳定性和韧性

• 用于模具和机械零配件

• 用于高速钢刀具加工高合金材料时

• 可实现较低的涂层温度

PLATIT 广泛应用的多层结构涂层:

• 同 CrTiN 相同应用

另外

• 防止切削瘤产生

• 易于成形工具脱离

• 用于机械零部件上的磨损和腐蚀保护

PLATIT 具备纳米梯度结构的双层涂层:

• 用于在高温下使用的需要低摩擦系数

的机械部件

• 避免产生切削瘤

• 用于加工铝钛合金

• 在成型模中应用时具有良好的脱模性

® 2®CROMTIVIc CROMTIVIc|

不含Ti和Cr的单层膜

• 在加工铝钛合金时可有效减少切削瘤

• 高的耐热性

• 涂层颜色亮丽

ZrN

超硬润滑层 超硬润滑层

® 2®ZIRVIc ZIRVIc|

7

CBC CBC CBC2DLC 2DLC 2DLC

® 2CROMVIc CROMVIc ®|

PLATIT 具备纳米梯度结构的双层涂层:

• 避免切削瘤

• 用于加工铝钛合金

• 在成型模中应用时具有良好的脱模性

超硬润滑层

非切削领域应用的标准涂层:

• 用于模具

• 用于机械零配件

• 可实现低温涂层

(高于 220 °C)

CrN

涂层种类

TiAlCN

2GRADVIc GRADVIc® ®|® 2®ALLViC |ALLViC

PLATIT 具备纳米梯度结构的双层涂层:

• 用于铣刀，丝锥和冲头，冲压

• 避免产生切削瘤

• 用于加工高合金材料，如镍合金，

铬镍铁合金,超合金等。

• 在成形应用中可优化脱模性能

广泛使用的PLATIT 双层涂层:

极低的摩擦系数用于:

• 最小润滑

• 干式加工

硬质润滑层 硬质润滑层

广泛使用的PLATIT 梯度涂层:

• 具备高的韧性和硬度

• 极低的摩擦系数

• 用于铣刀和丝锥

• 适用于冲压

切削应用中的普遍使用的高性能涂层 (钻

头，铣刀，铰刀，车刀)。

单层(MB): 用于稳定的精加工和粗加工

多层(ML): 用于间断式切削

TiAlN-F (ML); Ti/Al ~50/50%TiAlN-G (G: gradient); Ti/Al > 50/50%TiAlN-MB; Ti/Al ~50/50%

®TiAlN (UniversAl ) AlTiN

高性能涂层:

• 高的抗热性能

• 用于干式高速机加工

• 硬切削

AlTiN-G (gradient); Ti/Al ≥ 40/60%

AlTiN-ML; Ti/Al ≥ 40/60%AlTiN-T (MB); Ti/Al ≥ 40/60%AlTiN-C (MB); Ti/Al ≥ 33/67%

®µAlTiN

特殊的高性能的PLATIT 涂层:

如同AlTiN 涂层,

抛光后的表面具备极其优异的排屑性。

CBC CBC2DLC 2DLC

58

在每个涂层下方所列的涂层设备标识表示此类设备可以沉积该涂层。

使用不同的涂层设备沉积可以让该涂层具备不同化学配比成分。

传统涂层

59

具备单层结构的的经典涂层广泛应用于

• 针对磨料磨损有较高的抗磨损性能

• 与铝元素的结合使其具有良好的抗热性

•

• 优异的结合力源于使用非合金 靶

在干式加工中有良好的抗氧化性能

Cr

AlCrN

(EMO 2003)

®3AlCrN

化学成分构成:

CrN - Al/CrN 纳米多层结构 - AlCrN

应用领域:

• 广泛应用

• 滚刀和微型滚齿刀

• 干式铣削

AlTiCrN

PLATIT All-in-One 普遍使用涂层,

主要用于湿式切削

使用传矩形平面靶技术也可以实现沉积。

与传统的AlCrN涂层相比较，具有:

• 较高硬度

• 更加经济性的产品

®3AlTiCrN®3+AlTiCrN

化学成分构成:

Cr(Ti)N - AlTiCrN - AlCrN

应用领域:

• 精冲

• 成形

• 滚齿加工

化学成分构成:

CrN Al/CrN 纳米多层结构 - AlTiCrN

应用领域:

• 干式和湿式切削

Al-Cr 基涂层

® 2®AlCRINVIc |AlCRINVIc

具备双层纳米梯度结构的PLATIT 涂层:

• 高硬度，高的抗热和抗划性能

• 用于高硬材料的成形

• 用于在高磨损载荷下工作的机械零部件

硬质润滑层

CBC 2DLC

TripleCoatings ®3

传统涂层

涂层种类

nACVIc® 2®nACVIc| nATVIc® 2®nATVIc|

nACRo®®nACo ®nATCRo

PLATIT 纳米复合涂层®nACRo = (nc-AlCrN/a-Si N )3 4

• 极高的抗划性能

• 极高的抗热性能

• 可沉积厚膜

• 消除了AlCrN涂层重要的缺点

• 用于加工难切削材料

PLATIT 纳米复合涂层®nACo = (nc-AlTiN)/(a-Si N ):3 4

• 极高的纳米硬度

• 极高的抗热性能

• 用于硬加工

• 用与高性能加工也适用正常加工条件

• 可在顶层沉积装饰蓝色

PLATIT 纳米复合涂层®nATCRo = (nc-AlTiCrN/a-Si N )3 4

• All-in-One - 普遍适用涂层

• AlCrN-基涂层的继承者

• 较高硬度

• 高的抗磨料磨损性能

PLATIT 具备纳米梯度结构的双纳米复

合涂层:

• 高硬度，高抗热性能和高抗划性能

• 可沉积厚膜

• 在高速钢刀具加工高合金材料和钛时

有着非凡的表现

• 用于加工高强度材料的部件

PLATIT 具备纳米梯度结构的双纳米复

合涂层:

• 高硬度，高抗热性能和高抗划性能

• 用于超硬材料的成形, 甚至在极其苛

刻条件下，如在没有润滑或极少润滑

时

纳米复合结构涂层

7

®F -VIcǐ 2®|F -VIcǐ

PLATIT 双层纳米复合涂层:

• 高硬度，高抗热性能和高抗划性能

• 高的韧性

• 极低的摩擦系数

• 用于机械部件的专有涂层，尤其在

赛车引擎中的应用

硬质润滑层 硬质润滑层 硬质润滑层

®nACRo

®nACo

CBCCBCCBC 2DLC2DLC2DLC

60

®3nACRo®3nACo

®3nACoX

®3nATCRo

®3User®3TiXCo

化学成分构成:®3nACRo = CrN + AlTiCrN + AlCrN/SiN

• 高的抗磨粒磨损性能和抗热性

• 顶层具备高硬度和韧性

• 在更广应用领域里表现出来的高性能

• 适用于极困难的操作，如摩擦焊接，

压铸

化学成分构成:®3nATCRo = CrTiN + AlTiN + AlTiCrN/SiN

• 用于所有的切削刀具和成形工具

• 坚硬的核心

• 较高的硬度

• 高的抗磨粒磨损性能

• 适合于高速钢刀具的钻削应用

化学成分构成:

TiN + nACo + TiXN/SiN

组分 X的可能性:

X : 硼, X: 铬, X: 机密

专有应用领域:

切削超硬材料 (> 60HRC)

化学成分构成:®3nACo = TiN + AlTiN + TiAlN/SiN

• 核心层具有高的抗磨损和抗热性能

• 顶层具有极高的纳米硬度

• 涂层产品极低的偏离率

• 在更广应用领域里表现出来的高性能

• 适于钻削和冲压

化学成分构成:

TiN + nACo + AlCrN + AlCrON + X

组分 X的可能性:

X : TiN, X: CrTiN, X: AlTiN, X:机密

专有应用领域:

使用可转位刀片的干式车削和铣削

®3TripleCoatingsTripleCoatings ®3

61

化学成分构成:User A's-Triple: CrN - AlCrN-Multilayer/SiN

- AlCrN/SiN

User B-Triple: TiN - AlTiN - AlTiYN/SiN

User C-Triple: TiN - AlTiN - CrSiN

User D-Triple: ...

TripleCoatings3®

在 上沉积三重膜典型的阴极布局

nATCRo3®

主要用于以下涂层

• 模具

• 氧化保护

• 切削铝合金的涂层TiN,

TiCN, CrN和CrTiN;

用于最有效和最有弹性的Ti-Al基涂

层沉积

TiN, TiCN, TiAlCN, TiAlN, AlTiN, ®nACo ;

提供最大的弹性空间的普遍布局。

在不更换阴极的前提下可沉积超过

30种不同的涂层。

这些种类涵盖了当今工业用PVD 涂

层的所有组成。

Al(Ti)

TiAlSi

Ti

默认

32

1

4

Ti

TiCr

Ti

Ti-Cr

32

1

4

Al(Ti)

CrAlSi

Ti

普遍应用

32

1

4

2. 第二步:

核心层 AlTiN

3. 第三步:

顶层 nATCRo®

1. 第一步:

结合力层 CrTiN

2

4

13

Al(Ti)

TiCr

AlSi

CrTiN AlTiN AlTiCrN/SiN

62

在p111上沉积三重结构

®3AlTiCrN

阴极 1: Cr - 2: AlTi

三重结构:

CrN - AlTiN - AlTiCrN

(Cr-基)

®3AlTiCrN (Ti-基)

阴极: 1: Ti - 2: AlCr

三重结构:

Ti - AlCrN - AlTiCrN

在PL1001上沉积三重结构

阴极配置布局: Ti - AlCr - Ti - AlCr

阴极配置布局: Cr - AlTi - Cr - AlTi

Ti

Ti AlCr

AlCr

®3AlCrN

阴极: 1: Cr - 2: Al

三重结构:

CrN -

Al/CrN Multi/Nanolayer -

AlCrN

®3TiXCo

阴极: 1: AlTi - 2: TiSi

三重结构:

TiSiN - nACo - TiSiN

®3nACoX

阴极: 1: AlCr-OXI - 2: TiSi

三重结构:

TiSiN - nACRo - TiSiN -

AlCrON

®3AlTiCrN

阴极: 1: AlCr - 2: Ti

三重结构:

TiN - AlTiCrN - AlCrN

®3在 和 PL1001上沉积TripleCoatings

63

1 2

由 沉积TripleCoatings ®3

CrN - AlTiCrN - nACRo

阴极: 1: no - 2: AlSi+ - 3: Cr - 4: AlTi

TiN - AlTiN - nACo

阴极: 1: Ti - 2: AlSi - 3: no - 4: AlTi

含硅的纳米复合结构涂层

64

TiN - nACo - TiSiN

阴极: 1: Ti - 2: Al - 3: TiSi - 4: no

为客户应用开发的专有涂层

A:阴极: 1:Al - 2:AlSi+ - 3:Cr - 4:no

User A-Triple: CrN - AlCrN-Multilayer/SiN - AlCrN/SiN

用于滚刀

B: 阴极: 1:Ti - 2:Al - 3:CrSi - 4:AlTi C: D: E: F:....

User B-Triple: TiN - AlTiN - CrSiN

用于铣削低碳钢

TiN - AlTiN - nACo - AlCrO(N)

阴极: 1: Ti - 2: AlSi+ - 3: AlCr-OXI - 4: AlTi

3®nACoX : 用于高速干式车削和铣削

3®TiXCo : 用于超硬加工

3®nACRo : 应用于超合金

3®nACo : 普遍应用

3®AlCrN : 用于研磨材料的干式切削

3®AlTiCrN : 用于冲头和模具

CrN - AlTiCrN - AlCrN

阴极: 1: Ti - 2: Al - 3: Cr - 4: no

CrN - Al/CrN 多层/纳米层 - AlCrN

阴极: 1: Ti - 2: Al - 3: Cr - 4: no

®不含硅的TripleCoatings 3

65

p311上的阴极位置编码

3®AlTiCrN +: 用于干式和湿式切削

Cr(Ti)N - Al/CrN 多层/纳米层- AlTiCrN

阴极: 1: Ti - 2: Al - 3: Cr - 4: no

为客户应用开发的专有涂层; AlTiCrN-Tribo

用于挤压丝锥和切削

CrN - Al/Ti/CrN 多层/纳米层 - CrCN

阴极: 1: Ti - 2: Al - 3: Cr - 4: no

32

1

4

Triple 3Coatings ®TrTrTirirple 3Coatings ®

依据 PLATIT开源的原则，客户可选择3TripleCoatings ®

氧化物和氮氧化物 涂层

• 氮氧元素比:N/O: 50/50% – 80/20%

• 在旋转刀片上的

典型厚度: 4 - 18 µm

• 典型总体硬度: 30 GPa

• 典型杨氏模量: ~400 GPa

氮化物顶层; AlCrN, TiAlN, 其他选项氧化 或氮氧化物; (Al,Cr) O - (Al,Cr)(O,N)2 3物

纳米复合结构; nACo, nACRo

氮化物; AlCrN, TiAlN

结合层

硬质合金基体

在高温的干式切削过程中，作为刀具和工件之间

化学亲和性的分隔者

磨损保护

• 抵御粘附磨损

• 抵御磨粒磨损

• 稳定地抵御进一步的氧化

行为，防止氧扩散

• 化学绝缘和隔热

减少摩擦

• 温度超过 1000°C

• 减少切削瘤

• 减少摩擦接触带材料之间的

互相扩散

• 化学惰性

层-架构

•“三明治”结构 如同 CVD

• 必须要求有金属氮化物基体，

防止裂纹和塑形形变

Measured by Fraunhofer Institute, Braunschweig. Germany

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

基体涂层

EDX (Energy-dispersive X-Ray spectroscopy)

（X射线能量散布仪）

涂层示意图显示了

各元素沿着涂层深度分布 曲线的变化

涂层

表面

5.0

深度 [µm]

C

N

O

Al

Si

Ti

Cr

Fe

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

浓度

[at%

]

66

氧化物和氮氧化物涂层的作用

层架构 3®nACoX 的特性

3 nACoX 元素深度剖面图®

应用

67

® ®3 3nACo 和nACoX 与 CVD 涂层刀片在有冷却液情况下的车削对比

带刀头的仿形铣刀- 粗加工

3TripleCoatings 和氮氧化物在干式高速车削应用中的对比®

参照刀片: Sandvik GC GC2025-MM 涂有 CVD涂层: TiN/TiCN-多层/Al2O3/TiN - 涂层厚度6 µm

材料: 不锈钢 - X5CrNi18-10 - 1.4301 - vc=170 m/min ap=1-3mm - f=0.35 -乳化液冷却

Source: Ceratizit, Mamer, Luxemburg

0 1 2 3切削时间; Tc [min]

4 5 6 7 8

350

300

250

200

磨损

; V

Bm

ax [

µm

]

150

100

50

切削7分钟后的

刀片磨损情况

CVD

3nACoX ®

3nACo ®

CVD

®nACo

nACoX®

50

40

30

20

10

0

刀具

寿命

; Tc

[m

in]

200 250 300 315 330 350

切削速度; vc [m/min]

nACoX® 涂层刀片

由 A 制造商提供

nACoX® 涂层刀片

由 B 制造商提供

3nACo ®

标准涂层刀片

由 A 制造商提供

AlCrONnACoAlTiCrNTiN = 结合层

vc=200 - 350 m/min, f=0.25mm/rev, a=1.5 mm

材料: C60 (1.1221), HB225 刀具寿命和判定标准: VBmax≤200 µm -

Measured at TH Budapest

材料1.2379 – Rm =1000 N/mm2

vc=240 m/min – fz=0.4mm ap=1.5 mm - ae=1 mm

冷却: 内部空冷

CNMG 120408-PM

60 min后的磨损情况500

400

300

200

100

03AlCrN nACo3 nACRo3

nACoX

磨损

量 V

B平

均 [

µm

] 405

205

140105

PLATIT 的 DLC-涂层

3类金刚石 (DLC)是由以 sp 碳原子键合方式组成的非晶亚稳态材料。它具有硬度高、化学惰性强、

光透性好的特点，同时具有光滑的表面以及低的摩擦系数。

自从 1950被首次发现至今, DLC 膜已经成为最具价值的工程材料之一，成功的应用于各个工业领

域，包括微电子、光学、制造业、运输和生物医学等。实质上,在过去的二十年间 已经普遍

应用于人们的日常装备，范围从剃须刀片到磁介质储存器。

DLC 膜

除了使用DLC膜这个名称，人们更愿意称它为非晶碳膜,这样从晶体

定义的角度可以避免它和金刚石涂层混淆。

这些非晶碳膜大致可以分为以下七种类型:

a-C 无氢非晶碳膜

ta-C 四面体无氢非晶碳膜

a-C:Me 金属掺杂无氢非晶碳膜 (Me= W, Ti)

a-C:H 含氢非晶碳膜

ta-C:H 四面体含氢非晶碳膜

a-C:H:Me 金属掺杂含氢非晶碳膜(Me=W, Ti)

a-C:H:X 改性含氢非晶碳膜(X=Si,O,N,F,B)

PLD: 脉冲激光沉积 – FCVA: 真空阴极弧光过滤 – MS: 磁控溅射 – RS: 反应溅射

PECVD: 等离子体增强化学气相沉积– HPD: 高密度等离子体

1CBC = DLC

a-C(:X) ta-C a-C:Me a-C:H (合成) ta-C:H a-C:H:Me a-C:H:X 过程 PVD PLD/ FCVA PVD / MS RS / PECVD HPD- PECVD PVD/PEPVD/CVD PECVD

过渡层 无或Ti Ti / Cr Ti / Cr Si/Ti - Ti or Cr Si

掺杂 无或 Ti, Al, Si 无 Si/Ti/Cr/W 无 - Ti or Cr Si

H 含量 [%] 0 0 0 40-60 25-30 ~15 ~20

厚度 (µm) 0.2-1 1 3 1/2 / ~0.5 <5

杨氏模量 (GPa) 200 500 350 110/260 300 200 250

硬度 (GPa) 8 to 28 >50 30 8/28 50 <20 <25

2DLC摩擦系数

100

80

60

40

20

00.1 0.3 0.5 0.7

DLC

金刚石

超硬

纳米复合涂层

软膜

硬度

; G

Pa

简要概述几种不同种类硬质碳材料在热稳定性上的局限性

石墨 金刚石

多晶

金刚石

再结晶

a-C

ta-C:H

ta-C

2DLC合成 a-C:H

Source: K. Holmberg, A. Matthews, Coatings Tribology, Elsevier, 2007

1400

1200

1000

800

600

400

2000 20 40 60 80 100

温度

[°C

]

3sp 键含量 [%]

箭头方向显示了

热量对相改变的影响

p111 2设备中涂有 DLC 的冲头 68

DLC涂层的应用

69

赛车气缸控制杆

F -VIcǐ®

凸轮轴 CROMVIc2®

有内螺纹的锥度夹具

CROMTIVIc®

DLC涂层最重要的应用之一就在赛车、普通机车、卡车和自行车的阀门上。

2 由p80+DLC 涂层单元在赛车阀门杆上沉积的DLC 涂层厚度分布情况

TipPos 1: 1.5 mmPos 2: 10 mmPos 3: 20 mmPos 4: 30 mmPos 5: 38 mmPos 6: 50 mmPos 7: 60 mmPos 8: 64 mm

厚度分布

到顶端的距离[mm]

涂层

厚度

[µ

m]

6

5

4

3

2

1

00 10 20 30 40 50 60 70

未涂层和涂 层的

涡轮叶盘

F -VIcǐ 2®

PET-芯ALLVIc2® 钛金属的医疗器械涂层 cVIc®

用于TETRA铝箔包的铜质成形螺纹

涂层cVIc2® 凸轮轴挺杆 CROMTIVIc2®

双成形螺纹 2CROMTIVIc ®挤压成形螺纹CROMTIVIc2®冲头nACVIc2®

PLATIT DLC涂层的重要性能对比

名称

适用性

常见涂层

涂层过程

成分组成

抗热性能

内部应力

可沉积厚度

电导率

硬度

韧性

对钢的摩擦系数

抗磨损性能

主要应用目的

st1 generation 第一代®CBC - X-VIc

只可作为涂层顶层

基础涂层 + CBC

CROMVIc cVic F -VIc® ® ® ®, CROMTIVIc , , ǐ

PVD

a-C:H:Me - 金属掺杂 DLC

< 400°C

高

< 1 µm

好

20 Gpa

Ra~0.1µm - Rz~0.6 µm

µ~0.15

短时间后出现磨损

可以提高工具磨合期表现

nd2 generation 第二代2 2®DLC - X-VIc

推荐作为涂层顶层2基础涂层 + CBC

2CROMVIc cVIc F -VIc2 2 2, CROMTIVIc , , ® ® ® ®ǐ

PVD+PECVD

a-C:H:Si - 无金属DLC硅掺杂

因为含硅所以更高

因为含硅所以更低

可到达 5 µm

无

25 GPa

Ra~0.03µm - Rz~0.2µm

µ~0.1

长时间后出现磨损

在长期运转下可减少摩擦磨损

•

•

•

•

•

将PLATIT传统涂层以及纳米复合涂层的极其优良品质(尤其是出众的结合力) 与 DLC涂层的优势 (如光滑的

表面和极低的摩擦系数)

沉积双层涂层，(PVD 和 DLC涂层) 在同一腔室同一炉次中完成。

即使是很小系列的 涂层产品都是可盈利的，如：

高质量的机械零部件- 医疗器械 - 航空部件

加工一些粘滞材料的切削刀具 - 模具和冲压工具

相结合。

DLC

PLATIT开发DLC涂层的目的

金刚石的立方结构

PLATIT的第一代

DLC涂层

石墨的

六方晶结构

PLATIT的第二代

DLC涂层

3 2DLC 结构; sp + sp

3sp

2sp H

CBC

2DLC

2CROMVIc ®

300 nm CrN 作为结合层; PVD 沉积温度 <220°C

2 µm Si & C H2 2

作为多层;

PECVD <200°C

3 µm C H2 2

作为梯度层

(PECVD) <150°C

金刚石的立方结构 PLATIT

PLATIT 的DLC涂层

70

第二代DLC 涂层性能的

2®400°C下 : nACVIc : µ=0.12 ±0.02针式圆盘磨损测试摩擦系数结果

针式圆盘磨损测试摩擦系数结果: CROMVIc ; µ=0.06 0.012® ±

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

距离 [m]

摩擦

系数

µ

CROMVIc®

CROMVIc2®

划痕测试结合力结果: 硬质合金上的CROMVIc 涂层: L = 74.3 Nc2

2®

AFM测试表面粗糙度结果: : S =0.0374 µma硬质合金上的CROMVIc 涂层2®

0.651 µm

39.6 µm40.3 µm

Sa = 0.0374 µm

Sq = 0.0501 µm

Sp = 0.447 µm

Sv = 0.136 µm

St = 0.583 µm

Ssk = 1

Sku = 9.34

Sz = 0.282 µm

测试使用 Si N 球: r=6 mm 载荷=10.00 [N] Lin. speed=20.00 [cm/s] - 获得率 : 2.0 [Hz] 温度=25.00 [°C] - 相对湿度=5.00 [%]3 4 - - -

测试使用 Ti 针级别 5 - 半径= 10.00 [mm] -名义载荷 : 2.00 [N] - Lin. Speed : 6.67 [cm/s] - 获得率 : 2.0 [Hz] - 相对湿度: 0% 71

滑行距离 [m]

摩擦

系数

µ

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 18002000

典型AlCrN

Cr~30%

典型 AlTiCrN

典型 TiAlN/SiN

CrAlN/SiN, AlCrTiN/SiN

典型TiAlN

涂层

Ti+N=TiN 基础涂层

TiCN典型TiAlCN

含 Al~20-25%

+Cr /(-Ti)

+Al / (-C)

+Cr

+Si

+ Al

+C

+N

+ 组

成成

分

晶粒

细化

减少

内应

力

硬度

抗磨

损能

力

(磨粒

磨损

)

抗磨

损能

力

(氧化

磨损

)

红硬

性

热绝

缘

最高

使用

温度

沉积

厚度

增长

可能

性

减少

摩擦

形成

纳米

复合

结构

低的

靶材

成本

使用

合金

靶

低的

靶材

成本

非合

金靶

LA

RC

--

-

--

00

--

-

yes

no

no

nono

no

no

0

-

-

++0

(-)

-

0

-

+

---

+

+

++

+

+

-0

(+)

(+)

++

++

+

--0

+

+

++

+

+

-

0

+

+

++

+

+

-+

(+)

+

+

+

-

++

+

++

+

++

+ if Al<X% / - if Al>X%

-

+++

(+)

+

(+)

-

+

---

+

+

++

+

(+)

0

0

--

-

+

+

0

0

0

-

(-)

复合不可混合的成分，将纳米晶粒镶嵌

在非晶的基质中 。

nc-AlTiN

a-Si N3 4

3nm

~1nm

Si N3 4

AlTiN

硬度 [GPa]

退火温度 [°C]

00

20

10

30

40

50

60

200 1200600400 1400800 1000

nACo®AlTiN AlCrNTiN

硬质合金中钴元素的扩散

影响了涂层刀具的热稳定性l

纳米复合结构 热稳定性能对比

Al 含量的影响

最重要的组成成分材料对涂层性能的影响

50 0.0125

40 0.01

30 0.0075

20 0.005

10 0.0025

0 00 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Al含量 [at% = (Al) / (Al + Ti)]

结合力

临界载荷 [N] x 2!

硬度 [GPa] 抗磨损性能3磨损体积 [mm ]

使用常用的 300设备阴极配置，涂层的组

成成分和化学元素含量可以由软件确定，沉

积过程大部分由非合金靶材完成。

p

CrAlSi

TiAl(Ti)

+ 意味着从使用者角度看是正面的改变 - X 大概为65%意味着从使用者角度看是负面的改变

涂层特征

72

热稳定性 硅含量对AlCr基涂层的影响

在合成气体 氛围中，经过 退火后 不含 的 涂层硬度会降低

适量 Si 含量的样品硬度会增加,出现(“时效硬化”)2 小时

(N2 / 8% H2) 1000°C Si ACrlN 10 GPa

41

39

37

35

33

31

29

27

25

纳米

硬度

[G

Pa]

400 500 600 700 800 900 1000 1100退火温度 [°C]

中度 Si

低度Si无 Si

残余应力 Si 元素减少残余应力

Si 元素的添加可以将残余压应力减少至 涂层的 50%

样品硬度的平均值接近最大值

由 XRD方法测量 (sin2φ方法); 由曲率测试所得应力值较低

AlCrN高的残余应力意味着低韧性，并且

有涂层产生裂纹的危险

-10

-8

-6

-4

-2

00 1 2 3 4 5

在Cr Al Si N 涂层中的 含量 (x=0.4-0.6) [at.%]1-x x y Si

平均

残余

应力

[G

Pa]

250

200

150

100

50

0传统

PVD 涂层

®nACo

梯度

®nACo -MLH

梯度

®nACo -Si+

梯度®nACRo

由10个测量值得出的平均值，偏差 <5%

划痕长度: 70 mm - 划痕速度: 0.4 - 60 mm/min

测量基材为硬质合金 K40, by CSEM, Neuchâtel, Switzerland

60

150

89.1

188.4

102.1

188.3

90.6

183.4

97.9

200

裂纹起端, Lc [N]2 剥落, Lc [N]3

裂纹起端

裂纹末端: 部分剥落

结合力 划痕测试中的临界载荷

在200N

时无

明显

脱落

73

传统涂层

成本优势 使用硬质合金钻头的产品成本

产品成本 = 机器成本 + 工作成本 + 刀具成本

未考虑刀具更换成本，每把刀具修磨10次

切削速度 v [m/min]c

产品成本/ 孔 [CHF]

0.00

0.20

0.10

0.15

0.05

70 80 90 100 110 130120 140

未涂层

TiN, 一直涂层

TiAlN, 一直涂层

从未复涂

从未复涂

4.6 4.6

51 50

10.8

28

7.4

27

未涂层修磨

新的涂层刀具修磨+复涂

硬质合金钻头 刀具寿命比对

2工件: 轮毂,材料: 38MnV35, R =800 N/mm , Ext. coolant: emulsion 7%, carbide K40UF, m

d=12.6 mm, a =13.5 mm, v =78 m/min, f=0.25 mm/rev.p c

刀具寿命 [m]

0

20

40

60

TiN TiAlN (通用)

工件材料l: 42CrMo4V - Rm=1000 N/mm2 - 刀具: 硬质合金钻头 - d=6.8 mm

vc=110m/min - f=0.174 mm/rev - ap=34 mm - emulsion-IC p=38 bar Q=8l/min

刀具寿命; Lf [m]

0

20

40

60

80

100

120

140

TiN/TiAlN

(50/50%)

67.15

125

AlTiN

(75/25%)

built-up edges are

avoided

钻头 刀具寿命比对

74

应用

75

多用途涂层: CrTiN 工具寿命比对

TiCr

Ti

32

1

在 配置的设备上为铣刀头夹持部分做

CrTiN涂层，最外层做金黄色处理

Source: Fraisa, Bellach, Switzerland

π303

• 用于模具

• 用于机械零部件

• 用于刀具夹持

• 用于铝的切削和成形

• 具备高的硬度和韧性

涂层厚度 = 4 µm移动手机模具

顶层沉积 CrN 涂层

• 具备高的化学稳定性

• 具有良好的多层结构和表面

• 可选择顶层颜色

• 由LARC®-技术沉积

50 µm

注塑模具 工具寿命比对

铝注塑模具, 材料: AK12 – 间隙宽度: 2 mm

工具材料: HSS; P6M5 – Source: Technolopolice, Moscow, Russia

工件数量

光的 CrN

1500

1000

500

0

850

1400

成形铣刀 刀具寿命比对

硬质合金端铣刀Ø10mm, z=4, 钢 34CrNiMo6 (30 HRC), 冷却: MQL; 最小润滑- 测试刀具: 2x4

Source: Carmex, Maalot, ISR

56

180

65

208

100

180

0

50

100

150

200

250

Lf [m]

边缘磨损 = 50 µm时

Lf [m]

刀尖磨损 = 75 µm时

Lf [m]

端面磨损= 75 µm时

TiAlCN-市场 TiAlCN-p

传统涂层

纳米压痕仪 多层结构可以吸收裂纹

Source: TOPNANO-Project, EPF Lausanne, Switzerland

由纳米压痕仪测试硬度

2200

550500

200

铝型材 工件寿命比对

0

500

1000

1500

2000

2500

多层构建顺序，单位 µm: 1xTiN=1.3 - 9x(TiN=0.25 / CrN=0.4) - 1xCrN=0.35

材料: Al 6012; 总涂层厚度: 7.5 µm - Source: Metalba, Italy

渗氮 TiN(1µm)+CrN(4µm) TiAlN(3.5µm) CrTiN 多层

工件寿命; 生产工件数量

涂层

基体

cr

压头

300

250

200

150

100

50

00 50 100 150 200 250 300

位移 [nm]

载荷

[mN

]

硬度= F/d [GPa]

挤压丝锥 牙形上涂层损伤比对

纳米结构的涂层情况

攻64个螺纹后CrTiN专用攻48个螺纹后的

参照涂层情况

刀具: 成形螺纹刀具

M10-6HX-InnoForm1-Z

HSSE 23/1 – Ø9.55 – ap=1.5xd

材料: 42CrMo4 热处理

38.5 HRC - Rm= 1220 N/mm2

vc= 15 m/min – n=477 1/min

外部冷却液冷却76

All-In-One应用

77

冲压 工具寿命比对

100

200

300300

156

工件材料: INOX 0.8 mm; Source: Thermi-Lyon, France

0未涂层

40

2 2CVic (TiCN + DLC )®TiCN-MP

工具寿命;生产工件的数量 [千计]

折弯 工具寿命比对

10000

40000

20000

50000

30000

60000

材料: St22-42MC 碳素钢, 防护板厚度: 3-5mm

Source: MKB – GFE, Schmalkalden, Germany

0

未使用涂层工具折弯后的情况

使用涂层工具折弯后的情况

未涂层 TiCN-MP

50000

6000

划痕

无划痕

工具寿命;折弯的防护板的数量

微型钻加工钛金属 工具寿命比对9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

孔数

ZrN ®MOVIC 特殊DLC 2

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

加工的最大孔数

测试刀具

[件数]

超差

[件数]

件数

100

1350

7800

100 µm

应用纳米梯度涂层

Cost Advantage Production Costs with Solid Carbide Drills

挤压丝锥 刀具寿命比对

丝锥 扭矩比对

纳米梯度涂层 改变反应气体进气量而引起的纳米硬度的波动

涂层结构持续变化，涂层组分可以通过

改变 进气量和金属含量而变

化。

反应气体

位移 [nm]

硬度[GPa]

00

10

20

30

40

50

60

200 600400 800 1000

TiN 表层

因高的碳含量带来的高的硬度和边缘稳定性

减少碳含量为获得高的基层韧性

纳米梯度涂层压痕测试无裂痕

20

10

15

20

25

0.9

®CROMVIC (CrN+CBC)渗氮

工件: 356Al (7% Si) - 刀具: M10x1.5 HSS - 冷却: emulsion 8%

Source: Hayes Brake, Mequon, WI, USA

0

5

梯度 CrN-CBC

材料: C45k - Steeltap-Fraisa - M6 - v =10m/min - 乳化液7%c

Measured by iFT, Grenchen, Switzerland

0 100 300200 400 500

1.5

2

2.5

3

3.5

4

螺纹数

® GRADVIC (纳米梯度TiAlCN+CBC)标准 TiN

刀具寿命: 加工螺纹数量 [千计]

M , maxc

CT=1.92µm

78

纳米多层膜

齿轮刀具 为滚刀开发的新的专有纳米多层膜

涂层的硬度取决于每个子调制周期的厚

度，优化的超晶格调制周期可以大大提

高涂层硬度。

纳米多层膜调制周期 [nm]

coat

ing

2硬度[GPa]

400

45

50

55

12108

7 nm

642 181614

coat

ing 1

coat

ing 1

纳米多层膜调制周期

10 nm

纳米多层膜 纳米多层结构的涂层硬度

铰削加工后的内孔表面粗糙度; R [µm]a0.4

0.3

0.2

0.1

刀具: d=6.2 mm, a =12 mm; 公差 0.2 mm; 冷却p

材料: X155 CrVMo 12-1, 冷作钢, DIN 1.2379

Source: Re-Al, Biel, Switzerland

: 乳化液 7%

滚刀:粉末高速钢 - 模数=2,7, 干式切削, 工件材料: 20MnCrB5

vc=220 m/min - fa = 3,6 mm/work piece rev. - 涂层寿命判定 Vbmax = 130µm – Source: LMT-Fette, Schwarzenbek, Germany

00

50 100 150 200 250 300 350

刀具寿命 L [holes]m

'

TiNv = 13 m/minc

f = 0.128 mm/rev.

TiAlNv = 17 m/minc

f = 0.14 mm/rev.

µAlTiN (纳米多层)v = 23 m/minc

f = 0.2 mm/rev.

铰刀 技术优化

µ

单层AlCrN NANOSPHERE

刀具

寿命

%

0

20

40

60

80

100

120

79

>130%

100%

纳米复合结构涂层与传统涂层

铣削 加工热作钢时的寿命

材料: 42CrMo4 - IC-p=40 bar - 乳化液 5% - 钻削50米 后做对比

刀具: 硬质合金钻头 - d=12mm a =5xd - v =120 m/min - f=0.35 mm/rev.p c

Source: Unimerco, Sunds, Denmark

L =50mf

工件材料: X40CrMoV5 – 1.2344 – R =1100 N/mm²m

刀具: d=12mm - 硬质合金立铣刀，圆角半径 r=2mm

v = 218 m/min – f=0.26mm - a =0.5mm – a =8mm – 乳化液7%c p e

Source: Schlenker, Böbingen, Germany

0

50

100

150

200

250

300

244

88 93

56

TiAlN

单层

TiAlN

多层

AlTiN

多层®nACo

刀尖磨损; VBE [µm]

钻削 加工热处理钢时的磨损状况

100

600

500

400

300

200

0

刀具寿命; L [m]m

igneus - 纳米复合结构TiAlN calidus - AlTiN

200

400

600

由XRD数据经谢乐公式计算而得

与Cr-基涂层系统有同样的线性行为,只是晶粒更小

纳米复合结构中的晶粒 晶粒尺寸对比: Ti Al N 和 nACo = Ti Al N/SiN1-x x 1-x x

模型显示为平均晶粒尺寸为5 nm 的样品

在压痕深度为20 Ä处的图像。纳米复合涂

层较传统的涂层有较高的硬度。因为非晶

的SiN 基质包裹(包围，覆盖)了纳米晶粒并

抑制晶粒的生长。

Source: Paul Scherrer Institute, Villigen,

Switzerland

12

10

8

6

4

2

00.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7

x的成分变化

晶粒

尺寸

- c

-TiA

lN 相

[n

m]

TiAlN

nACo

80

冲压 工具寿命比对

应用

0 2 4 6 8 10铰削距离; [m]

0

-2

-4

-6

-8

-10

-12

-14

加工的内孔在直径上的减小量; [µm]

材料: GG25 cast iron, v = 80 m/min, f=0.4 mm/rev.; 冷却c

刀具: 带内冷孔的高速硬质合金铰刀, z=6 - d=11.5H7

Source: Beck, Winterlingen, Germany

:乳化液7%

Material: Ck45, 3.0 mm - Source: Brano - Liss, Roznov, CZ

®nACo

传统涂层

铰削 高速铰削

20

100

80

60

40

0TiCN

25000

AlTiN + PLC

50000

nACVIc®

120000120

140工具寿命; 冲压安全带扣的数量 (千计)

81

刀具: d1=0.1mm

雕刻参数: n=26'000 RPM, vf = 250 mm/min (dive in = 25 mm/min),

材料:不锈钢- ap-depth = 0.25 mm,

刀具寿命判定: 刀具损坏; Source: DIXI outils SA, Le Locle, CH

=> nACo -极薄的涂层 < 1 -> 尖锐刃口®µm

1000 µm

雕刻刀 刀具寿命比对300

250

200

150

100

50

0AlTiN nAC

涂层

®o AlCrN

刀具寿命; 加工工件数量

纳米复合结构涂层与传统涂层

旋转冲压 工具寿命比对

平均件数294'948 件

900'000

800'000

700'000

600'000

500'000

400'000

300'000

200'000

100'000

0

工具

寿命

[工

件数

量]

市场上不同的涂层1 2 3 4 5 6 7 8 nACRo®

Source; GFE, Schmalkalden, Germany

Fa. Thyssen Krupp Presta Ilsenburg, Germany

微型钻 刀具寿命比对

未涂层

nACo

nACRo

700

690

680

670

660

6500 5000 10000 1500

钻头

直径

[µ

m]

孔数

1x3500 个孔

未涂层, nACo , nACRo® ®

2x3500

nACo , nACRo

个孔® ®

4x3500

nACRo

个孔®

3x3500

nACRo

个孔®

公差:

-5%xD

加工前的未涂层刀具钻头

未涂层

nACRo : 2.5 µm 加工14'000 个孔后®

500 µm

未涂层

500 µm

用含钴高速钢铣刀铣削 刀具寿命比对

25

20

15

10

5

30 40 50 60 70 80 90 100切削速度 v m/min]c [

铣削长度 Lf [m]

nACRo ML 2.8 µm

nACo G 2.8µm

AlTiN 2-3 µm

TiAlCN 2.4 µm

工件材料: 42CrMo4 热处理钢, HB 310

刀具: HSSCo8 - d=10 mm, z = 4, ae= 5 mm. ap = 5 mm, fz = 0.05 mm/tooth

冷却: 乳化液7% - 8 l/min - VBCmax= 0.6 mm – Source: TH Budapest, HU

Source: HP-Tec, Ravensburg, Germany

82

应用

齿轮刀片切削 涂层结构的影响

钻削 高速、大进给切削条件下产能的提升

刀具: ø7.1-12mm SC 阶梯钻 - 冷却: 70 bar 内部5% 乳化液

试验材料: GGG40 - Vc: 140-200 m/min - Vf: 1475 - 2304 mm/min

Source: Sauer Danfoss Steerings, Denmark

性能改善

刀具: ø8/12mm Unimerco HP 钻头 3xD - 冷却: MQL测试材料: 球墨铸铁

fn: 0,2 mm/rev - vc: 50 - 75 m/min - n = 2000 - 3000 rev.

Source: Ford AMTD, USA

在球墨铸铁上的钻削试验2500

2000

1500

1000

500

0

加工

孔数

TiAlN

vc=50

nACo

vc=50

® TiAlN

vc=75

nACo

vc=75

®

50%

300

200

100

0

粗加工

梯度多层

AlTiN

nACo®

300

200

100

0

精加工

梯度多层

AlTiN

nACo®

粗加工刀片 精加工刀片

刀具

寿命

; [g

ears

]

刀具

寿命

; [g

ears

]用于粗加工的多层结构：

在动态载荷下，涂层裂纹被吸收在子层

的边缘。

用于精加工的单层结构：

较高的硬度提高寿命。

1 µm

1 µm

83

180%

160%

140%

120%

100%

80%

60%

40%

20%

0%vc [m/min]f [mm/rev] vf [mm/min]Lm [孔数] 产能 [%]

2060 2060

1100

1900

140

200

0.39

0.43

1475

2304

3405035025

100%

161%TiAlN nACo®

纳米复合结构涂层在高温条件下的应用

热导率 热屏障性能的比较

冲头 工具寿命比对

Measured at the University of Ilmenau, Germany

所有测试涂层均沉积在硬质合金 (K40)上，厚度 2.5 mµ

0

0.5

1

1.5

2

®nACo AlTiN 单层 AlTiN 多层 TiCN TiN

k; 导热系数[W/m*K]

0.055 0.10.17

1.551.69

激光束

涂层

carbide

超硬铣削 磨损对比

500 1000 1500 2000 2500铣削长度; Lf [m]

0

50

100

150

200

250

300

350齿背上的最大磨损; VB [µm]

二维方向的螺旋铣削l; 材料: 1.2343, X38CrMoV5-1, 热作钢, 57 HRC,

刀具: 硬质合金球头铣刀, z=2, d=10mm x 57,

RPM=18500, f =0.18mm, a =0.25mm, a =0.6mm, MQL; Measured by iFT Grenchen, z p e

未涂层 ®nACo -Si+®nACoAlTiN-FAlTiN-Y AlTiN+TiSiN-H50%/50%75%/25%67%/33%

22.5

80

90

67

5

42

90

50

未涂层

油冷

TiN

油冷

TiCN

油冷

AlTiN

油冷

TiCN

MJL

AlTiN 50%/

50% MJL

®nACo

MJL

®nACo

干式

0

20

40

60

80

100工具寿命; 生产工件的数量 (x1000)

2材料: Ck60, 1.122; R =550 N/mm ; 厚度: 2.9 mm m

Tool: M2 HSS 6-5-2, 1.3343, 63 HRC, 30 hits/min, MJL: 最小喷射润滑

84

有Cr-掺杂的涂层的应用

锯片 刀具寿命比对

硬度 [GPa]50

45

40

35

30

25

200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

®nACRoAlCrN

驼峰曲线 ® AlCrN 和 nACRo 涂层的硬度对比

高硬度

即使在低的Cr含量的情况下

更加经济性的产品

可以在硬质合金基体上褪涂

更高的热稳定性

可以对滚刀和模具沉积厚的涂层

金属 含量 [%]Cr

range nACRo -® Irange®nACRo -II

Source: Gibbs Die Casting Ltd. Retsag, Hungary

精确切削 3 mm 纵剖面, 不锈钢 904L

刀具: 硬质合金圆锯片 Ø 160mm x 0,8mm, z=200

切削条件: n=400 rev/min, vf=64 mm/min, 冷却液: 油

使用寿命判定: 工件上形成毛刺

Source: Swiss Watch Industry

nACRo®AlCrN0

50

100

150

200刀具寿命 [%]

注塑模具 使用专用多层nACRo 涂层的铝注塑模具®

2000

12000

14000刀具寿命 [加工工件数量]

10000

8000

6000

4000

0AlCrN

3200

AlTiN/TiSiN

6700

nACVIc

(nACRo +CBC)

®

®

12000

纳米复合结构涂层能消除传统涂层

的劣势：

85

100

150

纳米复合结构涂层难成形加工

86

冲压 工具寿命比对

压印 工具寿命比对

工件材料: 5XGuA 50-80 HRB

冲模 - 工具材料: HSS; P6M5 – Source: Technopolice, Moscow, Russia

成形冲压 工具寿命比对

工件材料: PA- 18-23%

冲压- 工具材料l: HSS; P6M5K5 – Source: Technopolice, Moscow, Russia

工件材料: 20G2P – 430-470 N/mm2

压印- 工具材料: HSS; P6M5 – Source: Technopolice, Moscow, Russia

加工工件数量

加工工件数量

加工工件数量

光的 ®nACRo

®nACRo

®nACRo

0

20'000

40'000

60'000

80'000

100'000

0

20'000

40'000

60'000

光的

光的

TiN

0

20'000

40'000

60'000

20'000

80'000

20'000

48'000

33'500

14'000

55'720

难切削加工

钻削

涡轮铣削

50

250

200

150

100

0

工具寿命 [%]

CVD 金刚石涂层

涂层厚度: 10 µm

100

纳米复合结构: C7

200

刀具l: d=10/12mm 整体硬质合金钻头

材料: 碳纤维复合材料 /铝合金

Source: Unimerco, Lichfield, UK

材料: IN100 - 镍基合金 - 12Cr-18Co-3.2Mo - 4.3Ti-5.0Al-0.8V-0.02B-0.06Zr

刀具: 硬质合金刀片 - Minimaster MM12; D=12 mm, r=2 mm, z=2

v = 21 – 30 m/min, fz= 0,05 mm, a =20 mm, a =3 mm, 涡轮铣削c p e

Source: EU R&D project Macharena - Volvo Aero Norge AS

0.05

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.2

0.15

0.1

0 200 400 600 800

磨损量; [µm]

切削长度[mm]

Ti(C,N)+(Ti,Al)N+TiN

®nACo

ap

磨损对比

工具寿命比对

87

锥形齿轮 刀具寿命比对

Milling of Bevel gears with carbide Tri-Ac hobbing cutters

nACo 可以在硬质合金基体上褪涂并且不造成钴流失

也不会产生六价Cr离子带来的危险!

Source: Gleason, Rochester, NY, USA

®

100

600

700

500

400

300

200

0

刀具寿命; 加工齿轮数量

AlTiN

400

AlCrN

508

588

®nACo

(TiAlN/Si N )3 4

纳米复合结构涂层难切削加工

锯片 刀具寿命比对

整体硬质合金锯片, Ø 125 x 3.6 mm, z=100 – 烧结的工件材料: Co1

n =300 RPM - v =800 mm/min - a = 35 mm, 冷却: 乳化液7% - Source: Prétat, Selzach, CHf p

10000

60000

50000

40000

30000

20000

0

刀具寿命; 被锯工件的数量; 公差范围 ±0.2mm

AlTiN

2000

®nACo

(AlTiN/Si N )3 4

13000

®nACRo

(AlCrN/Si N )3 4

50000

车削 刀具寿命比对

材料: Somaloy SMC550; 软磁复合材料v = 700 m/min, f = 0.1 mm/rev - a = 0.2 mmc p

Measured by IWF, TU Berlin, EU R&D project PM-MACH

PCBN-聚晶立方氮化硼刀片

硬质合金刀片0.050

0.250

0.200

0.150

0.100

0 1000 2000 3000 4000 5000

磨损量 VBmax

硬质合金 未涂层

PCBN

®硬质合金: nACRo 涂层

切削长度 [m]

88

切槽 刀具寿命比对

Mat.: Hasteloy - tool manufacturer: Horn

insert – d=30 mm - z = 3 - v = 33.5 m/min - f =0.052 mmc z

Source: Hocotechnik, Basel, Switzerland

500

3000

3500

4000

2500

2000

1500

1000

0

刀具寿命; 加工工件的数量

未涂层

1800

®nACo

(同样是在修磨后)

3500

应用

机械加工性能 不同工件材料的机械加工性能对比

槽铣

铣削 - 精加工

Tools: FRAISA 5325.450 NX-V, Ø10 mm z=4, helix angle 38/41°

Conditions: a =10 mm, a =2.5 mm, v =25m/min, f =0.025 mme p c z

Source: EU R&D project MACHERENA

Material: Inconel, IN100 - Source: WZL Aachen, Germany

在铣削 nconel 100(1200 mm) I 后的磨损情况

在加工 nconel I 718时刀具寿命比对

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

7075 T6

铝

400 系列

不锈钢

Ti-6Al-4V

钛合金

铬镍铁合金

718

3具

体的

切削

能 (

MJ/

m)

AlCrNTiAlNAlTiNnACo®

nACRo®

35.0

30.0

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0平均值

3刀

具寿

命终

结前

切削

的总

体积

[cm

]

1000 µm

1000 µm

未涂层

AlCrN

TiAlCN

AlTiN+MoS2

nACo®

nACRo®

300 µm

300 µm 300 µm

300 µm

300 µm

300 µm

89

TripleCoatings3®

由 设备沉积

钻削 钻头上TripleCoatings 涂层寿命比对3®

材料:X155CrVMo12-1 - 1.2379 - 整体硬质合金钻头: d=5.2mm - ap=15mm

vc=74.5 m/min - f=0.15 mm/rev -内冷: 乳化液 7% - 30 bar

To

ol-

1

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

2

To

ol-

1

To

ol-

1

To

ol-

1

To

ol-

1

To

ol-

1

To

ol-

1

To

ol-

1

T-1

To

ol-

1

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

刀具

寿命

[孔数

]

nAC ®3o< 2 µm

nAC®3o

> 3 µmnAC ®o

< 2 µmnAC ®o

> 3 µmnACR ®o< 2 µm

nACR ®o> 3 µm

TiAlN AlTiN AlCrN AlCrN/TiSiN

材料: STC3 – 热处理钢 - HRC45 - 硬质合金立铣刀 - d=10 mm

RPM= 4515 1 /min - vc=141 m/min - vf=845 mm/min - f=0.05 mm/tooth

Source: Widin, Shinchon, South Korea

铣削 铣刀上TripleCoatings 涂层寿命比对3®

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 10

铣削长度; Lm [m]

刀尖

磨损

VB

max [

mm

]

20 30 40 50 60 70 80

TiAlCrN

TiSiN

AlCrN

nACo3

铣削 Lf= 444 m = 3.5 小时后

铣削 Lf= 888 m = 7 小时后

用于硬铣的涂层-1

AlTiN-D

用于硬铣的涂层AlTiN-X

-2 ®3nACo

®3用nACo 涂层刀具做干式超硬铣削 60.5 HRC

材料: 1.2080 - X210Cr12 (Hardness = 60,5 HRC)

刀具: 硬质合金球头铣刀 - d=10 mm – z=2

n =10445 min-1, vc=0-328 m/min - ap = 0.14mm, ae = 0.1mm, fz = 0.1mm, 外部空气枪冷却

90

应用

干式车削 刀片上的TripleCoatings 涂层寿命对比3®

工件材料: C60 – 1.1221 - Hb225

刀片 CNMG - ap=1.5mm - f= 0.25 mm/rev – 冷却: 干式

Source: TH Budapest, HU

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0190 200 210 220 230 240 250 260

3nACo

AlTiN

TiAlN-ML

nACo-蓝

TiAlN-MB

TiAlCN

切削速度; vc [m/min]

刀具

寿命

T [

min

]

材料;不锈钢 AISI 316L -刀片:Sandvik CNMG 12 04 08

v =290 m/min- ap=0.8 mm - f=0.24 mm/rev - 干式c

刀具使用寿命判定: VBmax ≤ 300 µm - KTmax ≤ 130 µm - N8 (Ra<3.2µm – Rz<12.5µm)

Source: EIG, Geneva, Switzerland

车削 在车刀上TripleCoatings 与CVD涂层使用寿命的对比3®

2 micro

nozzles

700

600

500

400

300

200

100

00 200 400 600 800 1000

磨损

; V

B [

µm

]

切削时间 [sec]

PVD-TiAlN

CVD-TiN/Al 0 /TiCN2 3

3nACo ®

®3用nACo 涂层的陶瓷刀片进行间断干式车削

材料: 等温淬火铸铁, ADI 900, ≈ HBWT2,5/187,5

刀片: CNGX 120716 陶瓷 - vc=270 m/min, f = 0.4mm - ap=2mm, 干式

Tested by GFE, Schmalkalden

325

CVD-1 CVD-2 CVD-3 PVD-1 CBN-1 CBN-2 3®nACo

2

4 3

1 1 1

1314

12

10

8

6

4

2

0

在磨损量 VBmax = 0.2 mm时的最大切削数量

91

TripleCoatings3®

由 设备沉积

Source, Stepper, Pforzheim,

0

4'000'0006'000'000

2'000'000

8'000'00010'000'00012'000'00014'000'00016'000'00018'000'000

传统的 PVD-coating 3®nACRo

17'000'000冲压工件的数量

2'000'000

有冷却的情况下铣削不锈钢

精密冲裁

冲压

®3nACRo : 对温度变化有极高的抵抗性

®3使用nACRo 涂层进行冲压

92

0

5

10

15

20

25

30刀具寿命; Tc [min]

工件材料: CP 复杂相钢 - CPW-800-steel 27 HRC

PM-HSS- 微量润滑

磨损对比

老的标准的

TiCN涂层

AlCrN 3nACRo nACoX thin3 nACoX3 Market 1 Market 2 Market 3

12

24

12 12 12

4

20

刀具:带有SDMT 刀片的铣刀头 - 冷却: 乳化液

材料: 不锈钢 - A500 = <1.4301> X5CrNi18-10

vc = 200 m / min - n = 1273 U/min - ap = 3 mm - ae= 32 mm - fz = 0,2 mm

专有的

涂层

Torus end mill in cold-working steel X210Cr12 (1.2080) - 61.5 HRCØ 8 mm z=4 ap=0.1mm ae=3mm vc=100m min-1

n=4000min-1 - fz=0.2mm - vf=3200mm min-1 - dry - Source: Development project LMT FETTE-PLATIT

- - - -

60

102 97

183

6786

44

72

磨损

量V

B [

µm

]

180160140120100806040200

AlTiN (市场) AlTiN + AlCrN

( )市场

nACRo ®3 TiXCo ®3

60005000

4000

刀具

寿命

; Lf

[m]

3000

2000

1000

0

未涂

层

TiN

nA

Co

配有

单层

界面

inte

rface-1

®3

3233 28833340

4955 5370

nA

Co

inte

rface-2

®3

配有

多层

界面

nA

Co

inte

rface-3

®3

配有

梯度

界面

®3用于硬车削的立方氮化硼刀片，沉积有特殊结合层结构的nACo 涂层

材料: 100Cr-63 HRC- vc=140 m/min - f=0.12mm-ap=0.2mm干式

Source: GFE, Schmalkalden, Germany

有多种不同界面的结合层多层结构的AlTiN

顶层nACo

结合层 0 结合层1结合层2

梯度结合层

CBN CBN CBN

应用

93

Vb平均 Vb最大

工件材料: X210Cr13, 1.2080, 64 HRC – 刀具:球头铣刀 – d=6mm

vc= 272 m/min - n= 16’820 1/min – ap=0.09 mm – ae=0.06 mm – f=0.1 mm/rev – vc=272 mm/min

冷却: 压缩空气冷却5 bar – Developed and tested for HyoShin, South Korea

0.4

0.35

0.3

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0

磨损

量 V

Bm

ax [

µm

]

市场上用于超硬切削

的特殊涂层TiXCo

®3

超硬铣削 磨损对比

超硬铣削 磨损对比

0.31

0.16

加工部件

800

1000

800

1000

600

400

200

0

加工行星齿轮; 工件材料: 212 M; 工件宽度: 63 mm

刀具: HHS 齿轮刀具ø95 x 150 mm

粗加工: vc=120 m/min - f=2 mm/RPM

精加工: vc=140 m/min - f=1.5 mm/RPM

刀具寿命判定: 加工 200个工件无差错 (非常严格的公差)

齿轮切削

锯片

刀具寿命比对

刀具寿命比对

1 - 3 4 - 6 7 - 9 10 - 12 平均刀具数量

1000

0

2000

3000

4000

5000

6000刀具寿命 [工件数量]

AlTiCrN3®TiAlN AlCrN

工件材料: 34CrNiMo6 (1.6582)

vc=45m/min, fn=0.12 mm/rev, RPM=500

用冷却油冷却- Source: Unimerco, Sund, DK

离散分布

2775

3300 4650

滚刀 刀具寿命对比

0

10001000

4000

6500

2000

3000

4000

5000

6000

7000刀具寿命 [工件数]

未涂层 AlTiN AlTiCrN3®

材料: 4140, H13, S7, D2, A2, 钢板 刀具: 圆锯片, 硬质合金 22" x 70"

RPM=42; SFPM=242 乳化液冷却; Source: Tru-Cut, Cleveland, USA

AlCrN AlTiCrN3®

94

TripleCoatings3®

由PL1001沉积

在 上开发的用于滚刀的专有涂层

硬质合金滚刀上的技术对比

粉末冶金高速钢刀具上的月牙洼磨损对比

Mat.: 20MnCrB5 Tool: PM-HSS m=2.7

Down hill milling - vc=220 m/min - fa=3.6 mm dry

Source: IFQ Magdeburg in the development project LMT-FETTE - PLATIT

- -

-

Mat.: 16MnCr5 - Tool: Solid carbide K30 - m=3 b=40.5 mm z=27

f=2.0 - 2.1 mm wet cooling with emulsion

Source: FETTE-LMT - Industry test German car manufacturer

- -

-

at

TiAlN

AlTiCr-基

AlCrN

Nanosphere

月牙洼磨损

切屑

60

45

30

15

0200 220 240

切削速率vc (m/min)

月牙

洼磨

损 (

µm

)

月牙洼

磨粒 "抛光"

Vb_max最大磨损量侧边磨损

v =205 m/minc v =235 m/minc

AlCrN-单层

Nanosphere

Mat.: 20MnCrB5 - Tool: PM-HSS - m=2.7 - Down hill milling vc=220 m/min fa=3.6 mm – dry

Source: IFQ Magdeburg in the development project LMT-FETTE PLATIT

Nanosphere 涂层专利技术是一项共同研发的项目，专门为 LMT-FETTE开发

- -

-

粉末冶金高速钢刀具上的磨损对比

NanosphereAlCrNAlTiN

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0 5 10 15 20 25 30加工齿轮数量

最大

磨损

量V

Bm

ax [

µm

]

160

120

80

40

0

刀具寿命; Lmz [m/tooth]

VBmax=130µm

Nanosphere:

纳米多层

A

高 Al 含量

B

低Al 含量

调制周期 ~7 nm

取决于

阴极配置布局

300

250

200

150

100

50

0

100

80

60

40

20

0

切削

速率

; vc [

m/m

in]

平均

磨损

量; V

B µ

m

95

AlCrN-层 Nanosphere

wear

vc

22070

280

60

周期Cr Al

TripleCoatings3®的应用

由PLATIT 客户联合开发自行或与

96

Work piece materials: cast iron and non steel materials

Developed by LMT FETTE, Schwarzenbek, Germany

Source: Werkzeugtechnik: 117 – Nov/2010 – p.71

180%

160%

140%

120%

100%

80%

60%

40%

20%

0%市场上的涂层

刀具寿命[%]

100%

154%

FETTE Polaris

Work piece materials: Materials with high strengh

Developed with LMT FETTE, Schwarzenbek, Germany

Source: Werkzeugtechnik: 117 – Nov/2010 – p.71

180%

160%

140%

120%

100%

80%

60%

40%

20%

0%市场上的涂层 FETTE Protec Power

100%

170%

刀具寿命 [%]

工件材料: 1.2379 (HRC 57-58) - Tools 1431C MultiEdge 4Feed HSC - d=10mm - z=4

vc=120 m/min n=3800 1/min - fz=0.29 mm - vf=4400 mm/min - ae=3 mm - ap=0.25 mm

Developed by LMT FETTE, Schwarzenbek, Germany

50

40

30

20

10

0

刀具

寿命

t[m

in]

市场上的涂层 Nanosphere红

20

42

刀具寿命比对

刀具寿命比对

刀具寿命比对

模具上的超硬铣削

成形螺纹

丝锥

应用

97工具长度 180-200 mm - 工具直径: 15-25 mm

Developed by SHM, Sumperk, Czech Republic

用于自动化工业中加工铝合金的模具，在加工15 000件后

等离子体渗氮技术处理的工具 沉积 ALLWIN, Cr-Al-Si 基涂层

厚度: 2 到 3 µm

刀具寿命比对

磨损对比

材料: 100Cr6 800-900 N/mm2 - 刀具: HSS-PM4 - 模数=2.5 - vc=150 m/min

Developed by Liss, Rosnov, Czech Republic

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000刀具寿命 [齿轮数]

AlTiN AlCrN AlTiCrN nACRoAlCrN/SiN

nACoAlTiN/SiN

dedicated3nATCRo

滚刀

注塑模具

2500

4400 4400 45004750

5300

工件材料l: 冷作钢, - n=4775 1/min - fz=0.4 mm - vf=3820 mm/min - ap=1.5 mm - ae= 1.0 mm

Developed with LMT Kieninger, Lahr, Germany

2 - Rm=1000 N/mm 刀片: WPR 16 AR - vc=240 m/min

AlCrN Nanomold gold

模具铣削 粗铣削 1.0 小时后的磨损对比

250

200

150

100

50

0

VB-平均值 [µm]

220

110

应用标准测试

铣削 硬质合金铣刀磨损对比

材料:工具钢 - X33XrS16 - 1.2085 - HB300 - ap=ae=4 mm - Tool: Fraisa NX-V - d=8mm - z=4

平均磨损: (max. margin wear; VBmax + front wear + corner wear)/3

vc=120m/min - n=4775/min - fz=0.05 mm/teeth - vf=1146 mm/min - MQL=最小量润滑

钻削 硬质合金钻头刀具寿命对比

材料:工具钢- X155CrVMo12-1 - 1.2379 - HB290 - 刀具: 硬质合金钻头 - KF40UF

d=5mm - ap=15 mm - vc=70 m/min - 4750 RPM - f=0.16 mm/rev - emulsion 7%

刀具

寿命

Lm

; 孔

数

未涂层 TiN TiAlCN TiAlN AlTiN µAlTiN nACo®

3000

2500

2000

1500

1000

500

070

200

682 713

1010

1705

2728

0

47

125158

247

387

510554

654

材料:工具钢- X155CrVMo12-1 - 1.2379 - HB290 - ap=18mm - 盲孔

刀具: HSS-钻头 - Type N - DIN 338 - d=6mm - vc=22 m/min - f=0.1 mm/rev - emulsion 7%

Production Costs with Solid Carbide Drills钻削 高速钢钻头刀具寿命对比

700

600

500

400

300

200

100

未涂层 TiN

电子束

TiN TiCN TiAlN AlCrN AlTiN nATCRo®

刀具

寿命

; Lm

[孔

数]

98

120

100

80

60

40

20

0

平均

磨损

[µ

m]

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0铣削时间; Tc [min]

TiCN 灰 TiAlCN AlCrN AlTiN-G®3AlCrN

钢

淬火钢

铸铁

铝合金(> 12% Si)

铝合金(< 12% Si)

超合金

青铜,黄铜

塑料

铜

切削 无屑成形钻头 车刀 铣刀 丝锥 锯片 铰刀

拉刀

注塑

模具

压印冲压

成形

S

S

S

S

S

S

µ

µ

µ

µ

µ

涂层向导

3TripleCoatings 三重膜涂层可以替代经典的纳米复合涂层。

因为有一层坚韧的核心层，

所以三重膜的应用更为广泛。

®

99

涂层 A

涂层 B

优先推荐涂层:

如果可提供的话，选择该涂层以应用。

替换推荐涂层:

当优先推荐涂层无法提供时使用该涂层。

涂层使用推荐

3TripleCoatings ® 三重膜的应用推荐

无屑

wet

wet

wet

wet

wet

淬火钢

铸铁

铝合金

(>12% Si)

超级合金

钢dry/MQL

dry/MQL

dry/MQL

dry/MQL

dry/MQL

切削

滚刀 丝锥 成形铣刀 铰刀

HSS HM HSS HM

3nACRo

3nACRo

3nACRo

AlTiCrN3+

AlCrN3

3+AlTiCrN

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3+AlTiCrN

3AlCrN

3+AlTiCrN

3TiXCo

3nACo

3+AlTiCrN

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3+AlTiCrN

3+AlTiCrN

3AlCrN

3AlCrN

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACo

3nACRo

3nACRo

2nACVIc

2nACVIc

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACo

2nACVIc

2nACVIc

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACo

3nACo

3nACo

3TiXCo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACo

AlTiCrN3

3+AlTiCrN

2nACVIc

2nACVIc

3+AlTiCrN

3+AlTiCrN

车刀钻头

HSS HM3

nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACRo

3nACoX

3nACoX

3nACoX

2nACVIc

3nACoX

3nACRo

3nACo

3nACo

3nACo

3nACo

nACo nACo nACRo nACVIc TiAlCN nACo nACVIc nACVIc nACVIc

µAlTiN AlTiN AlTiN GRADVIC STiN µAlTiN CrN GRADVIC TiCN-MP

nACo nACo nACo nACo nACo nACo nACo

nACo nACo nACo nACo TiAlCN nACo

µAlTiN AlTiN AlTiN TiAlCN STiN µAlTiN

nACo nACo nACo nACVIc TiCN-MP µAlTiN STiN nACo nACVIc

TiCN TiCN TiCN-MP TiCN-MP STiN TiCN-MP CrN TiCN GRADVIC

cVIc cVIc cVIc CROMVIC TiCN-MP cVIc cVIc cVIc cVIc

ZrN ZrN ZrN TiCN-MP STiN TiCN-MP CROMVIC CROMVIC GRADVIC

nACRo nACo nACRo nACRo nACRo nACo nACVIc nACVIc nACVIc

GRADVIC GRADVIC GRADVIC GRADVIC TiAlCN GRADVIC GRADVIC GRADVIC GRADVIC

CrN CrN CrN CrN CrN CrN CrN CrN CrN

TiCN-MP TiCN-MP TiCN-MP TiCN-MP TiCN-MP TiCN-MP STiN TiCN-MP TiCN-MP

TiCN TiCN TiCN TiCN TiCN TiCN CrN TiCN TiCN

100

涂层性能PLATIT 2012标准涂层

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

TiN *

TiCN-grey *

®cVIc *

TiAlN-ML

AlTiN-G

CrN *

2®CROMVIc *

CrTiN-ML *

2®CROMTIVIc *

ZrN *

AlTiCrN

®nACo -G

®F -VIcǐ

®nACRo

®nACVIc

®3nACo

®3TiXCo

3nACRo

®3nACoX

®3AlCrN

®3AlTiCrN

®3+AlTiCrN

PL70 涂层颜色纳米硬度

[GPa]厚度[µm]

摩擦系数最高使用温度

[°C]

标志

颜色

PL1001

+ 80p 111 311pp

√

√

√

√

√

√

√ gold 24 1 - 7 0.55

0.20

0.15

0.60

0.70

0.30

0.10

0.40

0.10

0.40

0.55

0.45

0.15

0.35

0.15

0.45

0.35

0.55

0.40

0.40

0.60

0.50

600

400

400

700

900

700

450

600

450

550

850

1200

400

1100

400

1200 / 900

1100 / 900

1200

1200

900

900

900

*LT: 低温涂层。

1 - 4

1 - 5

1 - 4

1 - 4

1 - 7

1 - 10

1 - 7

1 - 10

1 - 4

1 - 4

1 - 4

1 - 6

1 - 7

1 - 10

1 - 7

1 - 7

1 - 5

4 - 18

1 - 7

1 - 10

1 - 7

37

37 - 20

28

34

18

25

30

25

20

34

45

45 - 20

40

40 - 20

34 / 45

34 / 40

40 / 47

40 / 30

32 / 35

34 / 32

32 / 34

blue-grey

grey

violet-black

black

metal-silver

grey

metal-silver/ gold

grey

white-gold

blue-grey

violet-blue

grey

blue-grey

grey

violet-blue

blue-grey

copper

black

black

blue-grey

blue-grey

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

传统

涂层

纳米

复合

结构

Triple

3C

oat

ings

®

典型的涂层表面 (由 AFM测量, 涂层厚度2µm )

®s-LARCS = 0.03-0.08 µma

需要使用有特殊软件的

p 设备沉积涂层

®µ-LARCS = 0.003-0.008 µma

需要 m-p 设备沉积

或者使用涂层后抛光62 µm 62 µm

197 nmARC S = 0.15-0.45 µma

93 µm

4.2 µm

®LARCS = 0.09-0.25 µma

75 µm 75 µm

1.35 µm

65.5 µm65.5 µm

2.42 µm

PLATIT 标准涂层的主要应用领域

101

*LT:低温涂层。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

TiN *

TiCN-grey *

®cVIc *

TiAlN-ML

AlTiN-G

CrN *

2®CROMVIc *

CrTiN-ML *

2®CROMTIVIc *

ZrN *

AlTiCrN

®nACo -G

®F -VIcǐ

®nACRo

®nACVIc

®3nACo

®3TiXCo

3nACRo

®3nACoX

®3AlCrN

®3AlTiCrN

®3+AlTiCrN

机械零部件

广泛应用，同样用于装饰涂

汽车部件、叶盘 、锯床部件、铜部件

刀具夹头、防腐件、医疗器械

汽车部件、叶盘 、装订机部件

用于装饰目的的涂层

承受高载荷的汽车部件

用于高磨损载荷的零部件

用于高磨损载荷的零部件

成形

模具

模具和冲头

具有低摩擦的模具和冲头

模具

广泛应用于低摩擦的成形

具有低摩擦的模具、挤压

具有低摩擦的模具

摩擦焊接、挤压成形、 压铸

模具、冲头

冲裁、冲头

摩擦焊接、挤压成形、 压铸

冲压、深拉和折弯工具

模具

切削

广泛应用

有冷却液情况下的 和 丝锥，铣刀 HSS HM

用于铝加工，可避免刃口积屑

钻削和广泛应用，也适用于加工条件不稳定的情况

铣削、滚削、高性能加工，同样适用于干式切削

切削木制品，轻金属如铜、含含硅量低的铝合金

切削木制品，轻金属如 同样适用于MQL

如铜、含含硅量低的铝合金,

HSS刀具切削和成形高合金材料

HSS刀具切削高合金材料在 MQL条件下

加工铝镁合金、钛合金

用于高性能滚削和铣削

用于在稳定条件下的硬切削, 钻头、铰刀、槽铣刀

湿式切削难加工材料 (超合金), 微型钻

切削高合金材料和钛合金

硬切削，钻削、干式车削、铰刀

切削超级合金，精冲

用于超硬切削

车刀片和铣刀的高速干式切削

干式铣削、滚刀和锯片

精冲，滚刀和锯片的湿式切削

广泛应用，干式、湿式切削

World Wide Service全球服务

WWS

安装, 培训

操作者培训

设备操作手册CD

维护演示 DVD

服务团队

服务请求

开始服务

远程诊断

拜访服务

R&D 研发团队

研究与开发

新的涂层设备

新的涂层品种

专有涂层

技术服务协作

•

•

持续为35个国家的320套涂层

系统使用者提供技术服务

技术服务

质保期

质保期后

设备软件升级

阴极交换

年度维护

技术支持

技术培训

远程诊断

专有涂层

队团

24 h

全球服务

102

103

在公司内培训

安装培训

高级培训有需求的培训

预培训操作人员

培训

在职培训

质量控制

维护

交钥匙系统培训

文件

等级

文件

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初学者高级

技术培训 内部

培训

专有涂层

等级更新知识

证书

手册

初学者高级

手册

证书

高级

证书

手册 文件

培训证书

培训流程

安装培训

安装培训是由我们的服

务团队在客户现场进行

的培训。

由我们的项目经理进行

的专有培训，培训主题

涵盖较宽，范围从基础

知识延伸到特殊领域。

高级培训

高级培训地点会选择在

客户现场，一般是在安

装专有涂层时由我们的

项目经理或者研发人员

进行培训。

有需求的培训

CD 操作手册

特点和优势

示例页面

图表视图 报告视图

概述

• 节约成本，通过网络几分钟内可得到技术支持

• 用于分析新涂层配方的在线帮助

• 升级，新的软件的发放和涂层配方的传送

• 必须由用户的 IT人员安装防火墙保护

• 快捷并且安全的在线连接，联通PLATIT 和全球客户

• 通过图形跟踪软件远程在线诊治所有部件和程序

• 使用PCAnywhere，需要静态IP

• 没有静态IP的需使用TeamViewer软件; 这样远程诊断要在客户的帮助下完成

CD-ROM 光盘内有非常详细的交互式

的操作手册，帮助和支持设备操作者。内容包括:

• 操作，使用已购买的涂层工艺

• 设备维护和备件管理

• 机械和电路部分文件

防火墙

防火墙

Internet

80PLATIT p Manual

Serial No.: 841

网络连接

104

DVD多媒体维护手册

我们提供一张多媒体维护手册DVD数据光盘，包括多项交互功能。

此章节使用多种语言文字，采用摄像机记录了多项重要维护工作的每个步骤。该DVD光盘可以在 系列的电

脑控制器或者外部的电脑上运行。

年度维护

我们强烈推荐依照维护合同定期对设备进行年度维护。

我们的维护工程师会执行以下维护内容 :

从腔室上拆离所有真空部件阴极,真空计,引弧针,挡板,真空阀, TMP (涡轮分子泵), 加热器, 阳极,进气管, 旋转驱动等。

清洁以下部件:

腔体,腔室门,阳极, 引弧针, 陶瓷块, 真空计, 挡板, 加热器, 真空阀

TMP, 旋转驱动等

更换以下部件:

TMP 润滑液管, 旋片泵泵油和过滤, 空压机油, 所有的VITON密封圈

腔室门上用的 O-密封圈, PC 处理器风扇, 陶瓷帽, 旋转驱动上的轴承

重新安装所有部件

真空测试

:

PIRANI 真空计, BARATRON 真空计, 各路气体的质量流量控制器MFC, PC 设置, 旧文件夹备份, 腔室门

装载假的模型试运行一个炉次

装载真实刀具运行设备

年度维护大概需要时间: 3 - 5 天 (依靠与客户的配合)

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• 精确校准和检查下列部件•

•

•

p

维护

105

阴极交换中心

106

CERC 阴极®

®LARC 阴极

使用以下 PLATIT 涂层设备的客户p80, 111, 300 & 311ppp

1.

提出翻新阴极的要求

客户通过邮件或者传真的形式

2. CEC 在24小时内从库存中

配送所需阴极

3. 客户在8天内将使用完的阴极

返回CEC

库存的阴极种类:• Ti-LARC

®• Al-LARC

®• AlSi-LARC

®• AlSi+-LARC®• Cr-LARC®• Zr-LARC

®• AlTi-LARC

®• AlCr-LARC

®• AlCrOXI-LARC

®• TiSi-LARC®• Al(Ti)-CERC®• Al(Cr)-CERC

®

PLATIT的

阴极交换中心:• Sumperk,

捷克共和国 (欧洲)

• Libertyville,伊州,美国

• 首尔, 韩国

• 库里提巴, 巴西

• 上海, 中国

• 名古屋, 日本

• 莫斯科, 俄罗斯

107

1. 使用过的阴极到货

2. 分解阴极

回收已用的靶材

4. 长时间的机械功能测试

3.更换磨损部件，

设置机械部件和磁场

5. 写入阴极身份识别芯片

6.嵌入全新的

靶材并做整体组装

7. 长时间的真空

检漏测试

9. 储存翻新后的

阴极

8. 在设备上清洁靶材

在 CEC 中的靶材更换技术程序

•

•

•

-

•

•

• CEC

•

•

PLATIT确保靶材更换的质量

对用户来讲不存在库存成本

由CEC翻新的每一支阴极都具备

最先进的技术水平

每次CEC翻新会更新所有的磨损件

- 每次CEC翻新阴极都会经过长时间的

真空测试

- 由CEC做最优化的设置和burn in程序

- 用户只需快速安装阴极即可

- 不需要由用户设置、称重和运行

burn in程序

全世界最少的运输成本和关税

一贯高品质的靶材材料

环保的靶材回收体系

低的靶材成本 (参照图示)

CEC系统在用户的高满意度下已运行多年

用户使用PLATIT靶材更换中心的优势

0.095

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

平均靶材成本/

涂层刀具 [CHF]

0.116

LARC Spot

基于基础涂层的计算: TiN, CrN, TiAlN, AlTiN, AlCrN,

刀具: Ø10mm end mills

LARC-阴极, Ti, Al, Cr – Ø100 x 500 mm

小圆形靶材: 6 种靶材, Ti, Cr, AlCr, TiAl, AlTi; Ø150 mm

1. 使用过的阴极到货

嵌入全新的

靶材并做整体组装

长时间的真空

PLA

TIT

CO

MP

EN

DIU

M 2

012

PLATIT AGAdvanced Coating SystemsEichholz St. 9CH-2545 Selzach / SOSwitzerland

Phone: +41 (32) 544 62 00Fax: +41 (32) 544 62 20E-Mail: info@platit.com

HeadquartersMoosstrasse 68CH-2540 Grenchen / SOSwitzerland

Phone: +41 (32) 654 26 00

Advanced Coating Systems

www.plat it .comS W I S S Q U A L I T Y

BRAZILPdB: Premium customerwith PLATIT technologyRua José e Maria, 264CEP 83.050-634, São José dos Pinhais - PR

Phone: +55 (41) 3588 0100Fax: +55 (41) 3382 8992E-Mail: brazil@platit.com

CZECH REPUBLICPLATIT PIVOT a.s.Advanced Coating SystemsPrumyslova 3

CZ-78701 Sumperk

Phone: +420 (583) 241 176Fax: +420 (583) 241 304E-Mail: pivot@platit.com

CZECH REPUBLICLISS Coating CenterLISS a.s.Dopravni 2603

CZ-75661 Roznov p. R.

Phone: +420 (571) 842 681Fax: +420 (571) 842 681E-Mail: liss@platit.com

HONG KONG, CHINATechmart Ltd.: Premium customer with PLATIT technologyUnit B, 6/F, Howard Factory Building,66 Tsun Yip Street, Kwun Tong, Kowloon

Phone: +852 2341 9898Fax: +852 2713 2597E-Mail: hongkong@platit.com

GERMANYPLATIT RepresentativeAR Industrievertretungen CDHLautlinger Weg 5 / Postfach 810 169D-70567 Stuttgart / D-70518 Stuttgart

Phone: +49 (711) 718 7634-0Fax: +49 (711) 718 7634-4E-Mail: germany@platit.com

SCANDINAVIAPLATIT ScandinaviaUniversitetsparken 7 / PO Box 30DK-4000 Roskilde

Phone: +45 46 74 02 38Fax: +45 46 74 02 50E-Mail: scandinavia@platit.com

PAKISTANS&G International: Sales agent301-A, Sea Breeze Plaza,Shahra-e-Faisal, Karachi-75530

Phone: +92-213-2788 994Fax: +92-213-2789 233E-Mail: pakistan@platit.com

RUSSIATechnopolice Group: Premium customer with PLATIT technologyButlerova Str. 17, Office 1707RU-117342, Moscow

Phone: +7 (495) 330 98 41, 330 97 06Fax: +7 (499) 724 81 77E-Mail: ru@platit.com

SINGAPOREPLATIT Service51 Ubi Ave #05-08, Paya Ubi Industrial ParkSingapore 408933

Phone: +65 9672 9528Fax: +65 6234 2773E-Mail: singapore@platit.com

RUSSIATechnolada: Sales agentZastavskaya Street, 33, Letter G, Office 416RU-196084 Sankt Petersburg

Phone: +7 812 334 35 30Fax: +7 812 388 92 08E-mail: russia@platit.com

HUNGARYPannon: Premium customerwith PLATIT technologyTarko u. 11H-1182 Budapest

Phone: +36 (30) 218 7016Fax: +36 (1) 295 1363E-Mail: hungary@platit.com

ITALYPLATIT RepresentativeCorso Siccardi 11bIT-10122 Torino (Italy)

Phone: +39 348 55 49 445Fax: +39 011 56 57 637E-Mail: italy@platit.com

INDIALABINDIA Instruments: Sales agent201 Nand Chambers, LBS Marg,Thane West - 400 602Mumbai / Bombay

Phone: +91-22-2598 6061Fax: +91-22-2539 8634E-Mail: india@platit.com

JAPANPLATIT RepresentativeYKT CORPORATION5-7-5, Yoyogi Shibuya-KuTokyo 151-8567, Japan

Phone: +81 3 3467 1252Fax: +81 3 6368 4617E-Mail: japan@platit.com

SOUTH KOREAPLATIT Support Center

Phone: +82 (31) 447 4395-6Fax: +82 (31) 203 3494E-Mail: korea@platit.com

3rd Floor Gyeong sung B/D 26 501beon -grilYeontong -ro Yeongtong-gu suwon-cityGeonggy-do South Korea

SPAINMetal Estalki: Premium customer with PLATIT technologyCtra Sto. Domingo 4 bis – Nave 1Poligono Ugaldeguren 1ES-48160 Derio (Vizcaya)Phone: +34 (944) 544 798Fax: +34 (944) 544 805E-Mail: spain@platit.com

U.S.A.PLATIT, Inc.Advanced Coating Systems1840 Industrial Drive, Suite 220Libertyville, IL 60048-9466

Phone: +1 (847) 680-5270Fax: +1 (847) 680-5271E-Mail: usa@platit.com

© 2012 PLATIT AG. All rights reserved. Specifications subject to change. All ® signed trademarks are registered by the BCI Group. Several technologies described herein are protected by international patents. CV48

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FRANCEDMX: Premium customerwith PLATIT technology165 rue de Prés, ZI des Grands Prés IIIF-74300 Cluses

Phone: +33 (04) 50 18 29 13Fax: +33 (04) 50 18 47 23E-Mail: france@platit.com

SWITZERLANDPLANAR Technologie SARue de l'industrie 11CH-1632 Riaz

Phone: +41 (26) 919 50 11Fax: +41 (26) 919 50 12E-Mail: planar@platit.comS

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units

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and

PL2

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SHANGHAI, CHINAPLATIT Advanced Coating Systems

Phone: Fax: +E-Mail: shanghai@platit.com

Rijing Road 161, ShangDu building,Waigaoqiao, FTZ Pudong, 200131

+86-21-5867397686-21-58673953

TURKEYErde: Sales agent

Phone:Fax:E-Mail: turkey@platit.com

ERDE Dis Ticaret Ltd. StiEgitim Mah.Kasap Ismail Sk. Nr.:6 D:4 TR- 34722 Hasanpasa – Kadikoy / Istanbul

+90 216 3302400+90 216 3302401

THAILANDBest Lube Co., Ltd.: Sales agent

Phone:Fax:E-Mail: thailand@platit.com

69 Ratchadapisek 36 Rd.Chankasern, Jatujak, Bangkok, 10900

+66 2 9391017 to 8+66 2 9391019

Available through websitewww.platit.com