来达到可靠的加工目的已经不再是经济、有效的解决方案。从市场反响来看，模具涂层在中国的使用状况并不理想，是何种因素制约了这一先进工艺在中国的发展？涂层在模具产业发展中扮演着什么样的角色？对于现状，作为涂层行业**企业的欧瑞康巴尔查斯集团如何评价，又拥有怎样的解决方案？模具涂层中国区模具经理沈雷***解读。双重制约造成产业被动从世界范围来看，模具表面处理虽然是伴随着产业发展的一门新型工艺，但在欧洲等工业发达国家已经得到***的应用，*涂层技术的使用率就高达30％，在亚洲，日、韩等国家模具行业也超过10％，反观中国模具制造市场，对于包括涂层、渗氮、TD等所有表面处理工艺的使用不足10％，其中涂层技术甚至不足5％，用任重道远来形容恰如其分。对于这种现状，沈雷先生认为是两方面的因素制约了在中国的发展：***，对于模具涂层的工艺认识不够，对其产生的效果没有充分的了解；第二，采购成本与实际生产的矛盾无法调和，在中国市场中有一种情况经常遇到，生产部门对于模具使用涂层工艺后的对于提高生产效率，降低生产成本的效果给予了充分肯定，但是在实际的采购中，采购部门更看重采购成本的缩减，也正是基于双重的制约。
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涂层的作用涂层主要是为了进一步提高硬质合金的耐磨性性能，同时也可延长合金工具的寿命，还有：1、提高硬质合金***的使用性能；2、高速切削和高速加工的需要；3、航空耐热合金、复合材料、硬材料等难加工材料机械加工的需要。硬质合金涂层特点硬质合金涂层的制备工艺硬质合金涂层的制备工艺主要有高温化学气相沉积、物***相沉积、等离子化学气相沉积和离子辅助物***相沉积，不同的工艺有不同的涂层机理、优点和缺点。来源：硬质合金***涂层技术的研究进展涂层分类及特点涂层种类大体可分为单渗层涂层、多渗层涂层以及新渗层涂层等。来源：硬质合金***涂层技术的研究进展硬质合金涂层的应用举例1、切削工具：钻头、刀片等。2、耐磨工具，包括各种金属模具、冲头、轧辊、切割***等。发展前景当前切削产业仍然面临着各种问题，其中用户要求越来越高以及要切削的材料特性这两方面问题尤为突出。提升产品质量和增加产品种类，缩短成型周期等成为当前市场经济形势下新的需求，为适应不同的加工环境，模具必须要承受着加倍的磨损、更高的温度和快速形成沉积的考验，与此相应会加大出现粘着、模具损伤等风险。如果不采用高性能的涂层，*依靠使用润滑剂或增加防护的方法。
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因零件形状、大小、材质、使用环境及服役条件等存在千差万别，要获得比较好的涂层使用性能，必须将热喷涂技术所涉及到的各个环节综合在一起进行优化处理，特别是要注意将喷涂材料与各种热喷涂工艺的特点结合起来，内容涉及所选择的喷涂材料、涂层厚度、相应的喷涂设备和工艺参数等，涂层结构设计是否合理一般要通过生产检验或现场试验才能确定。在热喷涂应用技术中，所涉及的涂层结构大体可分为以下四种。1．单层结构单层结构涂层是指只需要在经过预处理的零件表面喷涂单一成分涂层，即可满足使用性能要求的涂层结构模式。在实际应用中所占比例较大，是**常用的热喷涂涂层结构之一，可为基体提供防腐、耐磨、抗高温氧化、导电、尺寸修复、延长使用寿命等功能。所有的热喷涂工艺，包括普通火焰喷涂、喷焊、电弧喷涂、HVOF、喷涂、等离子喷涂等均可获得具有特定性能的单层结构涂层。2．双层结构双层结构涂层是指采用两种喷涂材料在经过预处理的零件表面分两次喷涂形成的涂层结构，每层具有不同的功能，通常与基体相邻的涂层称为粘结底层，其主要作用是提高基体与涂层之间的结合强度；外层或表面层称为工作层或面层，其主要作用是满足零件所要求的性能。
涂层材料氮化铬(CrN)氮化钛(TiN)碳氮化钛(TiCN)氮化铝钛+碳化钨碳膜硬度HV03000摩擦系数内应力处理温度(℃)50耐氧化温度(℃)0镀膜厚度(微米)1～6+1～41～4镀膜颜色银白色金黄色灰色灰黑色镀膜结构单层膜单层膜层膜层膜特点附着性、耐氧化、耐腐蚀应用范围***高硬度、耐磨耗、韧性良综合TiAlNWC/C两种特性确保加工品质应用范围适于切削铜类金属、型、膜具及零件较传统镀铬耐磨并防止塑料射、压铸粉末烧结等黏着沾粘现象产品特色高硬度(extremehardness)：3000~5000kg/mm耐腐蚀性佳(chemicalinertness)表面平滑(smoothsurface)：Ra<摩擦系数小(lowfrictioncoefficient)：~电绝缘性佳(highelectricalresistivity)低表面能(lowsurfaceenergy)膜致密度高(highdensity)热传导性佳(highthermalconductivity)生物相容性佳(biocompatibility)可透IR及可见光(transparentinIRandvisiblerange)能在低温下成长(lowtemperaturedeposition)：<100℃使用温度可达400℃在要求较低的摩擦系数而又不需佷高的硬度的场合,如冲压模具,由其是冲压有色金属的模具，如铜，铝等，酷R氮化铬(CrN)涂层是一种较为理想的选择。酷R涂层在摩擦磨损场合,比其它涂层更加坚韧耐用。
中国模具涂层仍处于起步阶段。锦上添花or雪中送炭对于模具涂层的使用，行业内一直存在两种期待：一种认为是成本太高，实际使用未取得功效，另一种把模具涂层当作模具质量的救命稻草。沈雷先生认为，这两种方法都是偏颇的，打造真正***的模具，是一个系统的工程，是高水准的设计、***的原料，**的加工设备、先进的加工工艺和涂层技术的使用综合作用的结果，寄希望于一个环节来提升质量的做法是不恰当的；关于成本太高，则是一种观念的转变，实际上，在欧洲、甚至是日本模具行业，会注重前期的投入，力求将后期的成本降到比较低，在中国，更关注前期对于成本的管控，而忽略了因前期准备不足导致庞杂的维护成本，以模具涂层投入为例，占到全部投入的20％，在实际使用中能减少80％的投入。因此，对于模具行业来说，应该对于模具涂层的价值进行正确的评估。绿色涂层取代传统工艺巴尔查斯作为全球涂层行业的***，对于模具涂层技术的发展和技术的把握有着自己的理解，面对模具市场的特殊需求，巴尔查斯的绿色工艺理念和整体的解决方案，成为模具行业的一剂“良药”。“绿色”、“环保”成为巴尔查斯模具涂层在履行传统使命外的另一大特色，全球***的脉冲等离子渗透工艺。
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该效应十分有利于变形粒子与基体表面形成微区冶金结合，从而提高粘结合底层与基体之间的结合强度。(2）具有抗氧化耐腐蚀能力。特别是作为陶瓷涂层的粘结底层，当在高温下工作时，环境中的氧气和腐蚀介质能够通过陶瓷涂层的孔隙侵入到粘结底层，这就要求粘结底层在高温下能形成致密的氧化物保护膜，以保护基体金属不被氧化和环境介质的腐蚀。(3）涂层表面具有合适的粗糙度，它不仅能为喷涂工作层提供良好的粗化表面，有利于提高工作层与粘结底层之间的结合强度，而且对工作层表面的粗糙度也有直接影响。(4）具有合适的热物理性能，特别是热膨胀系数、热导率等，比较好介于基体材料和工作层之间，以减小两者之间的热膨胀不匹配性，降低涂层内的热应力和体积应力，有利于提高涂层的使用寿命。鉴于粘结底层的重要性，在进行涂层设计时，应综合考虑基材热物理特性和具体工况条件谨慎选择。2.粘结底层材料选择方法在进行涂层设计时，针对粘结底层的选择，主要考虑以下两方面因素的影响。(1）粘结底层与基体材料的相容性。当基材为普通碳钢、合金钢、不锈钢、镍铬合金、铝、镁、钛、铌等材料时，可选用具有“自粘结”效应的喷涂粉末作为粘结底层材料，涂层十分致密，孔隙率低。
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