我國在刀具制造中關(guān)注到國際上先進的PVD 涂層技術(shù),從1980 年代初期開始研究PVD 涂層技術(shù),發(fā)展至1980 年代中期已經(jīng)成功研發(fā)出了中小型空心陰極離子鍍膜機涂層設(shè)備、高速鋼刀具TiN 涂層工藝技術(shù),并在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。這一發(fā)展時期,大型工具廠基于對切削刀具市場發(fā)展的分析與考察,引進了國際上先進的PVD 涂層技術(shù)、PVD 涂層設(shè)備,在國內(nèi)掀起了技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研究的熱潮,各個真空設(shè)備企業(yè)、科研單位都先后對大型離子鍍膜機展開了深入的研制工作,發(fā)展至1990 年代,逐漸研發(fā)出了多種PVD 涂層設(shè)備。但是這些設(shè)備是在沒有行業(yè)標準、設(shè)備標準的基礎(chǔ)上研發(fā)的,部分設(shè)備的指標系數(shù)相對不高,還不能保證涂層設(shè)備、涂層刀具制造生產(chǎn)后的質(zhì)量,企業(yè)無法實現(xiàn)效益目標。我國目前的PVD 涂層技術(shù)仍舊是以單層TiN 涂層為主,實際制造生產(chǎn)情況中仍舊存在一些問題亟需解決。
1 不能滿足刀具制造市場需求變化
在數(shù)控機床中應(yīng)用PVD 涂層技術(shù),要求其切削加工速度≤100 m/min,如果只使用單一的TiN 薄膜則無法實現(xiàn)數(shù)控機床加工需求。我國目前PVD 涂層技術(shù)在高速鋼刀具中的應(yīng)用較為廣泛、集中,為了更好滿足市場客戶需求,對涂層刀具制造的要求逐漸提升,但是仍舊有部分先進技術(shù)存在壟斷問題,導(dǎo)致我國的涂層加工服務(wù)面臨較大挑戰(zhàn)。
2 不重視新工藝研發(fā)
雖然我國在1980 年代就已經(jīng)引進了較為先進的PVD 涂層技術(shù),但是未對該技術(shù)的后續(xù)發(fā)展空間及發(fā)展速度進行充分評估。應(yīng)用PVD 涂層技術(shù)對工作人員的綜合素養(yǎng)有較高要求,需要進行持續(xù)研發(fā),但是大多數(shù)企業(yè)中對PVD 涂層技術(shù)的應(yīng)用更傾向于生產(chǎn),對PVD 涂層技術(shù)的新工藝研發(fā)投入不足,不能積極推動工藝技術(shù)的進一步自主開發(fā),這對國內(nèi)研發(fā)涂層技術(shù)新工藝和裝備產(chǎn)生嚴重影響。
3 設(shè)備開發(fā)制造仍舊存在問題
在1980 年代引進PVD 涂層技術(shù)后,我國的部分設(shè)備制造廠家、科研單位認為在短時間內(nèi)就可以在生產(chǎn)中應(yīng)用PVD 涂層技術(shù),存在過于樂觀的判斷。尚未經(jīng)過深入的技術(shù)了解和刀具市場調(diào)研就對各類PVD 涂層設(shè)備進行開發(fā),未結(jié)合國內(nèi)市場的需求,導(dǎo)致實際制造生產(chǎn)中部分涂層設(shè)備不能滿足制造需求,尤其在一些精度高速鋼刀具生產(chǎn)中,對批量生產(chǎn)的要求較高,還無法實現(xiàn)批量生產(chǎn)的需求。有些企業(yè)不關(guān)注涂層設(shè)備應(yīng)用的經(jīng)濟效益,通常將涂層設(shè)備的應(yīng)用局限于麻花鉆的涂層,自然不能實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營效益目標,涂層設(shè)備制造廠就沒有充足的經(jīng)費用于設(shè)備開發(fā)研究。
4 缺乏整體配套性
在當(dāng)前的刀具制造中應(yīng)用PVD 涂層技術(shù)缺乏整體配套性,這是我國在很長一段時間內(nèi)涂層刀具制造技術(shù)發(fā)展緩慢的癥結(jié)所在。涂層刀具制造生產(chǎn)中,對PVD 涂層技術(shù)的應(yīng)用集中在涂層加工方面,這要求PVD 涂層技術(shù)必須具備高度的整體性,制造中所使用的前處理技術(shù)、涂層工藝技術(shù)、后處理技術(shù)及質(zhì)量控制技術(shù)之間互相協(xié)調(diào)配合。但是目前我國的刀具制造涂層設(shè)備制造企業(yè),主要是提供涂層機,這就不利于工業(yè)化生產(chǎn)的展開,不僅導(dǎo)致涂層設(shè)備生產(chǎn)脫離市場需求,也不利于涂層技術(shù)的良性發(fā)展。
5 涂層質(zhì)量不穩(wěn)定
在刀具制造中引進與應(yīng)用涂層技術(shù)需要花費高昂的代價,這在一定程度上決定了在相當(dāng)長時間內(nèi),涂層設(shè)備價格還會保持居高不下的局面,實際制造中有部分刀具的涂層成本已經(jīng)超過刀具價格的一半。因為涂層技術(shù)的引進渠道存在差異,選擇設(shè)備時的依據(jù)也存在一定差異,導(dǎo)致涂層設(shè)備的制造生產(chǎn)工藝存在較大差異,不利于后期涂層刀具制造使用后實現(xiàn)應(yīng)用價值。我國還尚未形成統(tǒng)一的涂層刀具檢驗標準,很可能導(dǎo)致涂層刀具不具備穩(wěn)定的質(zhì)量,部分涂層性能仍未得到改善,不利于涂層技術(shù)的推廣應(yīng)用及發(fā)展。