刀具鍍層也是能提高刀具壽命的議題之一，而根據(jù)不同的切削方法或環(huán)境，又能分為許多不同成分，在技術(shù)也能分為化學(xué)與物理，你目前使用的涂層是正確的嗎？本篇將介紹涂層技術(shù)與選用，讓你更了解并選出最適合的。

硬質(zhì)合金刀具涂層方法

近半個世紀(jì)以來，為提升刀具性能刀具表面涂層技術(shù)已成為主流，鍍層就像刀具的盔甲一樣，具有強大的防護、耐酸、耐氧化抗磨耗等特性，能夠提高刀具表面硬度與熱穩(wěn)定係數(shù)，并降低摩擦係數(shù)以提升切削速度，從而提高加工效率也提升刀具壽命。刀具涂層技術(shù)可分為CVD（化學(xué)）與PVD（物理）兩大類：

CVD

CVD為化學(xué)氣相沉積（chemical vapor deposition），利用生產(chǎn)純度高與效能佳的固態(tài)材料化學(xué)技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)為刀具的表面處理，像是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會使用此技術(shù)來成長薄膜。CVD是將反應(yīng)源以氣體形式通入反應(yīng)腔中，經(jīng)由氧化、還原與基板反應(yīng)進行化學(xué)的反應(yīng)，進而生成物藉由內(nèi)擴散作用而沉積至基板表面上。而反應(yīng)過程中也有可能會產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品，但大多會隨著氣流帶走，并不會留在反應(yīng)腔中。

CVD技術(shù)主要用于硬質(zhì)和金車削類的刀具涂層，適合用于中型、重型切削的高速加工，且比較起來CVD設(shè)備簡單、工藝成熟，沉積物種類多，速率高易控制，有高度的滲透性與均勻性，能獲得不同組織的多層涂層且厚薄均勻，最重要的是工藝成本低，適合大量生產(chǎn)。

PVD

PVD則為物理氣相沉積（Physical vapor deposition），為工業(yè)制造的工業(yè)，主要藉由物理反應(yīng)來沉積薄膜，即為真空鍍膜（蒸鍍），多用于切削工具與各種模具的表面處理，以及半導(dǎo)體裝置的制作。PVD與CVD差別在于PVD的吸附與吸解是物理性，CVD則是化學(xué)性的，且PVD的適用范圍較廣泛，幾乎大部分的材料薄膜都可用PVD，但薄膜厚度均勻性將會是個難題。

PVD技術(shù)主要適用于整體硬質(zhì)合金刀具與高速工具鋼刀具，普遍應(yīng)用在硬質(zhì)合金鑽頭、銑刀、絲錐與焊接刀具等涂層的處理，PVD的涂層溫度低于高速工具鋼回火溫度，因此不會傷害到硬度與尺寸精度，涂層后不需再熱處理，涂層的厚度也只有幾微米能保有原本的精度，整個工作乾淨(jìng)無公害無污染。

鍍層種類

光是依靠單一涂層是無法滿足提高各種機械性能的要求，因此涂層的成分逐漸多元與複合化，針對不同的切削加工要求，可將涂層分得更為複雜，且在複合涂層中，各成分涂層的厚度也越來越薄，甚至趨于納米化。

鍍層的優(yōu)勢

相較之下，經(jīng)過鍍層的刀具的表面硬度較高、耐磨性佳、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱且耐氧化等，在切削過程中會比未經(jīng)過鍍層的刀具高出3到5倍的壽命，并提升切削速度與精度，甚至能降低成本。韌性較佳的刀具經(jīng)過鍍層后，能使刀具有更全面、良好的綜合性能。在硬度上就能把原本760至960HV的高速鋼與1300HV至1850HV的硬質(zhì)合金，提升至2000到3000HV以上，因此鍍層對于刀具來說是非常重要的。

結(jié)論

刀具壽命一直是許多制造業(yè)非常關(guān)注的議題，不管是從切削過程去作探討，還是透過其他方式去監(jiān)測，都是期望能夠盡早發(fā)現(xiàn)問題，并將成本降至最低，而鍍層就是其中會影響刀具壽命的因素之一，針對不同的切削方式與工件材質(zhì)，使用不同的鍍層刀具，將有助于整個制程的優(yōu)化，并將效益最佳化。