Сверло с покрытием

Авторы патента:


Сверло с покрытием
Сверло с покрытием

 


Владельцы патента RU 2618292:

ЭРЛИКОН СЕРФИЗ СОЛЮШНЗ АГ, ПФЕФФИКОН (CH)

Группа изобретений относится к нанесению покрытий на подложки и может быть использовано для нанесения покрытий на поверхности инструментов и деталей. Сверло с покрытием, которое выполнено по меньшей мере на сверлильной головке сверла и имеет по меньшей мере один слой, нанесенный магнетронным распылением импульсами высокой мощности (HIPIMS-слой), который нанесен непосредственно на корпус сверла. HIPIMS-слой имеет по меньшей мере один слой по меньшей мере из одного нитрида, и/или карбида, и/или оксида. На HIPIMS-слое предусмотрен слой из аморфного углерода или углеродсодержащий слой (DLC-слой). Слой из аморфного углерода или DLC-слой предусмотрен на HIPIMS-слое в форме металлсодержащего DLC-слоя, при этом содержание металла в DLC-слое постепенно сокращается по направлению к поверхности. Слои получаются плотными и однородными, имеют хорошее сцепление с незначительной шероховатостью поверхности. Увеличивается срок службы инструментов с таким покрытием. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к сверлу согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, в частности, метчику или микросверлу, а также к способу нанесения покрытия согласно ограничительной части пункта 11 формулы изобретения для создания покрытия на конструкционных деталях и режущих инструментах, в частности, для создания покрытия на сверлах.

Метчики в большинстве случаев имеют заборную часть и примыкающий к нему направляющий участок. Различают метчики с прямыми и спиральными стружечными канавками, причем последние, помимо прочего, различаются между собой углом подъема винтовой линии.

Подобного рода метчики зачастую снабжаются покрытием из нитрида титана (TiN) или покрытием из карбонитрида титана (TiCN) с помощью метода осаждения из паровой фазы (PVD). В случае подобных метчиков, в частности, покрытых с помощью классического магнетронного распыления, часто после нанесения покрытия требуется опять прошлифовывать до блеска передние режущие грани. Одна из причин этого может состоять в том, что в результате нанесения покрытия изменяются в худшую сторону антифрикционные свойства и характеристики трения, вследствие чего могут возникать мелкие стружки, которые вызывают помехи при нарезании внутренней резьбы.

В противоположность этому метчики, покрытие на которые нанесено с помощью термического вакуумного испарения TiN или TiCN, не нуждаются в дополнительном прошлифовывании. Правда, с помощью термического испарения только с очень большим трудом можно покрыть количество изделий, необходимое для экономической целесообразности нанесения покрытия.

Применение электродугового испарения (дугового испарения) для нанесения покрытия на метчики также не приводит к желательным результатам, вероятно, потому, что внедряющиеся в слои при этом способе нанесения покрытия так называемые брызги ведут к неприемлемой шероховатости поверхности. Поэтому здесь также было бы необходимым занимающее много времени и дорогостоящее шлифование после нанесения покрытия.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания покрытого сверла, в частности, метчика, которые после нанесения покрытия могут использоваться по существу без трудоемкого чистового шлифования.

При этом следует четко отличать чистовое шлифование от относительно простой и благоприятной стадии щеточной очистки после нанесения покрытия, в которой, например, должны быть удалены образовавшиеся при нанесении покрытия заусенцы.

Соответственно изобретению задача решена с помощью способа согласно пункту 1 формулы изобретения. Согласно этому, на метчик с помощью HIPIMS-способа наносится слой твердого материала. При этом HIPIMS означает магнетронное распыление импульсами высокой мощности, и представляет собой способ распыления, в котором разряды с высокой плотностью тока обусловливают повышенную степень ионизации распыляемого материала. Согласно изобретению, в особенности предпочтительны такие слои, которые, по меньшей мере частично, были нанесены с использованием способа, раскрытого в патентном документе DE102011018363. В этом способе достигается очень высокая степень ионизации распыляемого материала. Соответствующие ионы благодаря приложенному к подложкам отрицательному напряжению смещения ускоряются по направлению к ним и создают очень высокую плотность. Поскольку в способе, описанном в патентном документе DE102011018363, при источнике напряжения, действующем в Master-Slave-конфигурации («главный-подчиненный»), это обеспечивает очень стабильный режим процесса нанесения покрытия, возникающие в результате слои получаются соответственно плотными, имеющими очень хорошее сцепление, однородными и с незначительной шероховатостью поверхности.

Особенно хорошие результаты достигаются, когда в качестве HIPIMS-слоя были осаждены слои из нитридов, и/или карбидов, и/или оксидов по меньшей мере одного, предпочтительно двух металлов из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама. При этом даже можно было отказаться от адгезионного слоя, размещаемого между корпусом сверла и HIPIMS-слоем. Скорее всего, это является следствием того, что ионы сталкиваются с корпусом сверла с высокой скоростью. При этом осаждение нитрида, карбида или оксида может быть выполнено поочередно или одновременно. В частности, увеличение сроков службы сверл, покрытых HIPIMS-слоем из AlCrN является внушительным.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения, на HIPIMS-слое может быть предусмотрен еще один слой из аморфного углерода или DLC (алмазоподобного углерода), который, в частности, может быть выполнен содержащим металл. Слой из аморфного углерода или DLC (далее называемый углеродсодержащим слоем) благодаря своим хорошим антифрикционным свойствам обеспечивает преимущество в снижении трения на поверхностях, которые не соответствуют режущим кромкам, что ведет к уменьшению износа и тем самым к дополнительному увеличению сроков службы метчиков. Благодаря незначительной поверхностной шероховатости HIPIMS-слоя вышележащий углеродсодержащий слой также имеет поверхность с малой шероховатостью, в частности, когда особое значение придается тому, что толщина покрытия из углеродсодержащего слоя не превышает 5 мкм. Вся система слоев в целом предпочтительно имеет толщину от 0,1 мкм до 10 мкм.

Раскрыт способ нанесения покрытия на сверло, предпочтительно на метчик, с корпусом сверла, на который с помощью HIPIMS-технологии нанесен HIPIMS-слой, предпочтительно непосредственно на корпус сверла.

Покрытие наносится с общей толщиной предпочтительно от 0,1 мкм до 10 мкм.

В качестве HIPIMS-слоя предпочтительно осаждается по меньшей мере один слой по меньшей мере из одного нитрида, и/или карбида, и/или оксида по меньшей мере одного, однако предпочтительно двух металлов из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

Способ предпочтительно включает по меньшей мере одну стадию нанесения покрытия, в которой на HIPIMS-слой наносится DLC-слой, предпочтительно металлсодержащий DLC-слой.

Металлический элемент, который используется для металлсодержащего DLC-слоя в качестве покрытия, предпочтительно совпадает с металлическим элементом в HIPIMS-слое. Содержание металла в DLC-слое постепенно сокращается к поверхности.

Вышеупомянутое классическое магнетронное распыление, как также в рамках настоящего описания, часто называется традиционным процессом распыления или традиционным распылением, причем все эти термины имеют одинаковое значение. Из английского наименования также следует сокращение MS (магнетронное распыление), которое также имеет такое же значение, как классическое магнетронное распыление, и используется в настоящем описании.

Подобным образом, вышеупомянутые «внедряющиеся в слои так называемые брызги», которые образуются при применении процессов электродугового испарения (процессов дугового испарения), как и в рамках настоящего описания, часто называются капельками или макрочастицами, которые являются весьма характерными для полученных дуговым напылением слоев.

В отношении термического вакуумного испарения в рамках настоящего описания подразумеваются процессы стимулируемого плазмой вакуумного испарения, в которых испарение покровного материала происходит с применением источника плазмы для подведения тепловой энергии в условиях вакуумирования. Для этого, например, в качестве источника плазмы может быть использована низковольтная дуга. Испаряемый покровный материал может быть размещен в тигле, который, например, может быть подключен как анод. Эти покрытия благодаря их низкой шероховатости и, как правило, хорошему качеству слоя хорошо зарекомендовали себя в плане покрытия метчиков. Правда, технологические параметры не всегда регулируются простым путем.

Выбор материала покрытия для улучшения технических характеристик метчиков не всегда является само собой разумеющимся. В дополнение, значительную роль также играет тип процесса нанесения покрытия, поскольку процесс нанесения покрытия непосредственно определяет структуру осаждаемого слоя и тем самым его свойства.

Метчики с TiCN-покрытием имеют, например, очень высокую твердость поверхности и в общем оказываются более износостойкими по сравнению с метчиками с покрытием из других материалов. Сообразно этому, особенно предотвращается образование заусенцев на кромках.

Напротив, при использовании TiN-покрытия сравнимая твердость поверхности не достигается, но TiN-покрытия, как правило, представляет собой хороший вариант для защиты сверл, с помощью которого, по сравнению с непокрытыми сверлами, могут быть достигнуты более длительные сроки службы и могут применяться более высокие скорости.

При сверлении неметаллических базовых материалов, для которых сверла с покрытиями на основе Ti оказываются непригодными, во многих случаях могут быть подходящими CrN-покрытия, осажденные методом PVD.

Покрытые инструменты для нарезания резьбы обеспечивают более длительные сроки службы и позволяют явственно повысить характеристики резания. Благодаря покрытию из твердого материала повышается износостойкость метчика. Предотвращается проявление прихватывания вследствие «холодной сварки» и образования наростов на режущей кромке. Благодаря резкому уменьшению трения и лучшим антифрикционным характеристикам снабженных покрытием инструментов снижаются усилия резания, уменьшается износ режущих поверхностей, и значительно улучшается качество поверхностей.

В отношении конкретных инструментов для нарезания резьбы, пример метчиков оказался показательным во многих опытах, что изготовленные с помощью стимулируемого плазмой вакуумного испарения слои (впредь называемые напыленными из пара слоями), как правило, ведут к более продолжительным срокам службы по сравнению с покрытиями, полученными с помощью классического магнетронного распыления или посредством электродугового испарения. В рамках настоящего изобретения на метчики были нанесены покрытия из полученных дуговым испарением слоев, имеющих различные составы и структуры слоев, и были испытаны их характеристики резания. Согласно результатам, почти все испытанные полученные дуговым испарением слои, по сравнению с хорошо зарекомендовавшими себя напыленными из пара слоями на основе TiN и TiCN, всегда уступали им при этом применении. Даже после проведения соответствующих дополнительных обработок для снижения поверхностной шероховатости полученных дуговым испарением слоев. Однако метчики с полученными дуговым испарением слоями на основе нитрида алюминия-хрома (после дополнительной обработки) показали едва ли не такие же хорошие технические характеристики, как метчики с напыленными из пара слоями на основе TiN и TiCN.

Тем не менее, для достижения эквивалентных свойств, прежде всего в отношении плотности и твердости, как у образованных дуговым испарением слоев на основе AlCrN, но с лучшим качеством поверхности во избежание трудоемких дополнительных обработок, и чтобы соответственно этому также стремиться к обеспечению достоинств технологии стимулируемого плазмой вакуумного испарения, согласно настоящему изобретению для нанесения покрытий на метчики была использована HIPIMS-технология.

Согласно настоящему изобретению, может быть достигнута сравнимая или даже еще более высокая производительность резания по сравнению с инструментом со слоями, изготовленными с помощью стимулируемого плазмой вакуумного испарения, когда на сверло, например, на метчик, нанесено покрытие по меньшей мере из одного HIPIMS-слоя, который предпочтительно нанесен непосредственно на корпус сверла.

В частности, когда HIPIMS-слой включает нитрид и/или карбид, то предпочтительно, чтобы HIPIMS-слой содержал по меньшей мере один слой нитрида и/или слой карбида.

В частности, (Al,Cr)N-HIPIMS-слои с концентрацией алюминия относительно хрома в атомных процентах от около 70 до 30 оказались очень хорошо пригодными для достижения сравнимых результатов или даже лучших результатов (по меньшей мере для метчиков из определенных материалов заготовок) относительно до сих пор хорошо зарекомендовавших себя напыленных из пара (Ti,C)N-слоев. В дополнение, благодаря незначительной шероховатости HIPIMS-слоев по сравнению с образованным дуговым испарением слоями можно, как уже упоминалось выше, отказаться от необходимых в противном случае дорогостоящих дополнительных обработок, или же применять гораздо более благоприятные и менее трудоемкие дополнительные обработки.

Вышеупомянутые варианты слоев согласно настоящему изобретению, которые содержат DLC-слой или, предпочтительно, металлсодержащий DLC-слой, который нанесен на HIPIMS-слой, могут быть изготовлены с использованием вышеуказанной Master-Slave-конфигурации.

Master-Slave-конфигурация может быть лучше разъяснена посредством Фигур 1 и 2.

Фигура 1 показывает конфигурацию электрически изолированных мишеней q1, q2, q3, q4, q5 и q6, которые в каждом случае имеют подвижную магнитную систему, причем блок энергоснабжения состоит из многочисленных генераторов g1, g2, g3, g4, g5 и g6, которые соединены в Master-Slave-конфигурации.

Фигура 2 показывает конфигурацию электрически изолированных мишеней q1, q2, q3, q4, q5 и q6, которые в каждом случае имеют подвижную магнитную систему, причем блок энергоснабжения состоит из многочисленных генераторов g1, g2, g3, g4, g5 и g6, которые не соединены в Master-Slave-конфигурации.

Чтобы лучше понять преимущество Master-Slave-конфигурации для изготовления слоев этого типа, впоследствии, например, способ нанесения на метчики покрытия, состоящего из 5 слоев, будет описан следующим образом:

1) (Al,Cr)N, 2) CrN, 3) CrCN, 4) Cr-DLC и 5) DLC. Причем:

1) представляет собой функциональный слой из (Al,Cr)N, нанесенный с помощью HIPIMS-способа,

2) и 3) представляют собой промежуточный слой из CrN и промежуточный слой из CrCN, созданные либо с помощью HIPIMS-способа, либо с помощью традиционного напыления (впредь также обозначаемого как MS от английского наименования «магнетронное распыление»), или же частично с помощью HIPIMS-способа и частично MS-способа,

4) представляет собой антифрикционный DLC-слой, легированный хромом (Cr), нанесенный с помощью комбинации MS- и PACVD-способа (PACVD от английского наименования: плазмохимическое газофазное осаждение), или же с помощью комбинации HIPIMS- и PACVD-способа, или частично с помощью HIPIMS/PACVD-способа, и частично с помощью MS/PACVD-способа, и

5) представляет собой слой покрытия для ускорения приработки из DLC, осажденный с помощью PACVD-способа.

Четыре Al-мишени и две Cr-мишени размещены в камере для нанесения покрытий (вакуумной камере) электрически изолированными друг от друга, и во время процесса нанесения покрытия на них подается мощность от блока энергоснабжения, который имеет Master-Slave-конфигурацию. Но также могла бы быть использована Al/Cr-мишень с определенным составом, чтобы достигнуть желательного состава слоя. Такие слои могут быть изготовлены, например, пирометаллургическим путем или методом порошковой металлургии.

Под Master-Slave-конфигурацией следует понимать параллельное подключение выходов двух или более генераторов, причем регулируемая мощность выбирается на одном генераторе (главном), и другие генераторы так связаны системой электронного управления, что они следуют главному в его регулировках. Предпочтительно в Master-Slave-конфигурации между собой соединено столько генераторов, сколько имеется отдельных электрически изолированных мишеней (см. Фиг.1 и 2).

Сначала проводится очистка метчиков и/или, в зависимости от потребности, покрываемых поверхностей. Затем метчики размещаются в соответствующем держателе подложек для нанесения покрытия в вакуумной камере. После того, как в вакуумной камере создается вакуум, метчики подвергаются обработке в процессе нагревания и травления. Затем для осаждения HIPIMS-(Al,Cr)N-слоя камера для нанесения покрытия продувается газовой смесью из аргона и азота. Соответствующие величины расхода потока газа выбираются таким образом, чтобы отрегулировать желательное отношение концентраций аргона к азоту, а также желательное общее давление. Для достижения более высокой степени ионизации, как это характерно для HIPIMS-способа, обеспечиваемая совместным подключением повышенная мощность подается на отдельную мишень, но только до тех пор, пока допускает охлаждение каждой мишени (во избежание расплавления или выжигания мишени). Мишени по очереди подключаются и отключаются. Блок энергоснабжения в Master-Slave-конфигурации соответственно этому никогда не должен одновременно подавать полную мощность на все частичные мишени (см. Фиг.1). Этим путем для осаждения HIPIMS-способом могут быть использованы экономически целесообразные генераторы. Как только достигается желательная толщина слоя (Al,Cr)N-покрытия, осаждается промежуточный CrN-слой. Для этого Master-Slave-конфигурация отключается, и тем самым каждая мишень получает в распоряжение собственный генератор (см. Фиг.2). Тем самым достигается то, что можно просто и быстро переключаться с режима высокоионизированного распыления (HIPIMS) на режим традиционного распыления и обратно, когда это желательно (с помощью переключателей S1, S2, S3, S4, S5 и S6, как, например, показано в Фиг.1 и 2). Для осаждения промежуточного CrN-слоя с помощью традиционного распыления тогда подключаются только две Cr-мишени. В этом случае мощность может непрерывно подаваться на каждую Cr-мишень от каждого соответствующего генератора до достижения желательной толщины промежуточного CrN-слоя. Концентрацию азота в процессе, а также общее давление можно произвольно регулировать до и/или во время осаждения CrN-слоя, чтобы достигать желательных свойств слоя. Для осаждения CrCN в камеру для нанесения покрытий может быть подведен углеродсодержащий реакционный газ, наряду с корректированием величин расхода потока других технологических и реакционных газов. Здесь также концентрация технологических и реакционных газов, а также мощность на Cr-мишени могут быть любым образом скорректированы до и/или во время осаждения CrCN-слоя, чтобы достигать желательных свойств слоя. Концентрация азота и производительность распыления на Cr-мишени предпочтительно снижаются до того, как будут достигнуты надлежащие технологические условия для осаждения Cr-DLC-слоя, и на подложку для проведения PACVD-способа подводится соответствующее напряжение смещения. После того, как Cr-DLC-слой также достигает желательной толщины, осаждается DLC-слой. Для осаждения DLC-слоя покрытия для ускорения приработки, перед этим Cr-мишень либо внезапно, либо постепенно отключается до состояния, когда Cr уже больше не поступает в слой, и когда необходимо, корректируются концентрация технологических и реакционных газов, а также давление в камере и напряжение смещения на подложке, чтобы обеспечить желательные свойства слоя.

При осаждении каждого слоя предпочтительно подводится соответствующее напряжение смещения, которое также во время осаждения каждого слоя может быть произвольным образом скорректировано.

Покрытия и способы нанесения покрытий согласно настоящему изобретению могут обеспечивать преимущество, в частности, для повышения производительности резания микросверлами, так как слои с высокой твердостью, но в то же время с хорошими антифрикционными свойствами и, прежде всего, с очень незначительной шероховатостью пользуются спросом преимущественно для покрытия микросверл, чтобы избежать сколов на режущих кромках. Кроме того, в случае микросверл проведение дополнительных обработок для снижения шероховатости слоя вследствие очень маленьких размеров является особенно трудоемким, дорогостоящим и деликатным, поэтому еще преимуществом согласно настоящему изобретению была бы возможность применения покрытия, которое может обеспечивать сравнимую производительность резания, как образованный дуговым испарением слой, но с незначительной шероховатостью MS-слоя. Кроме того, HIPIMS-слои согласно настоящему изобретению, по сравнению с образованными дуговым испарением слоями, гораздо более пригодны для нанесения покрытий на микросверла, поскольку скорость осаждения этих HIPIMS-слоев может быть отрегулирована настолько малой, что могут быть достигнуты очень тонкие слои с как угодно малой толщиной и более высокой точностью (например, толщины слоев в нанометровом диапазоне), которые являются весьма предпочтительными для очень малых размеров микросверл.

Дополнительным особенным преимуществом применения Master-Slave-HIPIMS-технологии является возможность произвольным образом и простым путем регулировать продолжительность импульсов и мощность импульсов во время процесса нанесения покрытия, что обеспечивает возможность осаждения HIPIMS-слоев с особенно повышенным качеством и, в зависимости от применения, любым образом регулируемыми свойствами слоя, соответственно с регулируемой структурой слоя и/или морфологией слоя.

1. Сверло с покрытием, которое выполнено по меньшей мере на сверлильной головке сверла и имеет по меньшей мере один слой, нанесенный магнетронным распылением импульсами высокой мощности (HIPIMS-слой), который нанесен непосредственно на корпус сверла, отличающееся тем, что HIPIMS-слой имеет по меньшей мере один слой по меньшей мере из одного нитрида, и/или карбида, и/или оксида, и на HIPIMS-слое предусмотрен слой из аморфного углерода или углеродсодержащий слой (DLC-слой),

причем слой из аморфного углерода или DLC-слой предусмотрен на HIPIMS-слое в форме металлсодержащего DLC-слоя и

содержание металла в DLC-слое постепенно сокращается по направлению к поверхности.

2. Сверло по п. 1, отличающееся тем, что HIPIMS-слой содержит по меньшей мере один металл из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

3. Сверло по п. 2, отличающееся тем, что HIPIMS-слой содержит два металла из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

4. Сверло по п. 2, отличающееся тем, что HIPIMS-слой представляет собой (Al,Cr)N-слой.

5. Сверло по п. 1, отличающееся тем, что общая толщина покрытия составляет от 0,1 мкм до 10 мкм.

6. Сверло по п. 1, отличающееся тем, что сверло представляет собой микросверло, и общая толщина покрытия предпочтительно составляет от 0,01 мкм до 5 мкм.

7. Сверло по п. 1, отличающееся тем, что сверло представляет собой метчик.

8. Способ нанесения покрытия для нанесения покрытий на подложки, при котором по меньшей мере один первый и по меньшей мере один второй слой осаждают по меньшей мере на одну часть поверхности подложки, отличающийся тем, что

- первый слой представляет собой HIPIMS-слой, который осажден с помощью HIPIMS-способа, предпочтительно непосредственно на поверхность подложки, и

- второй слой осаждают на первый слой с помощью способа нанесения покрытия другого типа с помощью по меньшей мере одного из традиционного магнетронного распыления (MS), плазмохимического газофазного осаждения (PACVD-способа), и комбинированного MS/PACVD-способа,

причем первый слой имеет по меньшей мере один слой по меньшей мере из одного нитрида, и/или карбида, и/или оксида, и на HIPIMS-слое предусмотрен слой из аморфного углерода или DLC-слой.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что осаждают HIPIMS-слой, содержащий по меньшей мере одно из нитрида, карбида и оксида, и осаждают второй слой, содержащий углерод.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что осаждают HIPIMS-слой, содержащий по меньшей мере один металл из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что осаждают HIPIMS-слой, содержащий два металла из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что HIPIMS-слой осажден в виде (Al,Cr)N-слоя.

13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что второй слой осаждают в виде DLC-слоя или металлсодержащего DLC-слоя.

14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что металл, который используют для осаждения металлсодержащего DLC-слоя, совпадает с металлом в HIPIMS-слое.

15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что металлсодержащий DLC-слой осаждают таким образом, что содержание металла в DLC-слое постепенно сокращается к поверхности, и предпочтительно на металлсодержащий DLC-слой наносят не содержащий металла DLC-слой покрытия для ускорения приработки в качестве покровного слоя.

16. Способ по п. 9, отличающийся тем, что

- HIPIMS-слой осаждают в качестве функционального слоя, предпочтительно из (Al,Cr)N или содержащего (Al,Cr)N, и

- второй слой осаждают в качестве антифрикционного слоя, предпочтительно с использованием MS-способа или комбинированного MS/PACVD-способа, предпочтительно из хромсодержащего DLC-слоя, и

- между HIPIMS-слоем и вторым слоем осаждают по меньшей мере один промежуточный слой, предпочтительно из CrN и/или CrCN, и

- предпочтительно не содержащий металла DLC-слой покрытия для ускорения приработки в качестве покровного слоя наносят на металлсодержащий DLC-слой.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что HIPIMS-слой осаждают с концентрацией алюминия относительно хрома от около 70 Al к 30 Cr в атомных процентах.

18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что между HIPIMS-слоем и вторым слоем осаждают по меньшей мере два промежуточных слоя.

19. Подложка с покрытием, которое нанесено согласно способу по меньшей мере по одному из пп. 8-18 по меньшей мере на часть поверхности подложки.

20. Подложка по п. 19, отличающаяся тем, что подложка представляет собой инструмент или деталь.

21. Подложка по п. 19, отличающаяся тем, что подложка представляет собой сверло.

22. Сверло с покрытием, которое выполнено по меньшей мере на сверлильной головке сверла и имеет по меньшей мере один слой, нанесенный магнетронным распылением импульсами высокой мощности (HIPIMS-слой), который нанесен непосредственно на корпус сверла, отличающееся тем, что HIPIMS-слой имеет по меньшей мере один слой по меньшей мере из одного нитрида, и/или карбида, и/или оксида, и на HIPIMS-слое предусмотрен слой из аморфного углерода или DLC-слой, предпочтительно металлсодержащий DLC-слой,

причем по меньшей мере один металлический элемент в металлсодержащем DLC-слое совпадает с металлическим элементом в HIPIMS-слое, и

между HIPIMS-слоем и металлсодержащим DLC-слоем осажден по меньшей мере один азот-углеродсодержащий слой, содержание азота в котором постепенно сокращается к поверхности.

23. Сверло по п. 22, отличающееся тем, что общая толщина покрытия составляет от 0,1 мкм до 10 мкм.

24. Сверло по п. 22, отличающееся тем, что сверло представляет собой микросверло, и общая толщина покрытия предпочтительно составляет от 0,01 мкм до 5 мкм.

25. Сверло по п. 22, отличающееся тем, что HIPIMS-слой содержит по меньшей мере один металл из группы, состоящей из хрома, титана, алюминия и вольфрама.

26. Сверло по п. 25, отличающееся тем, что HIPIMS-слой представляет собой (Al,Cr)N-слой.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к ионно-плазменному способу нанесения износостойких покрытий на поверхности изделий из металлов и других материалов. Способ нанесения износостойкого покрытия на основе нитрида углерода на изделие включает ионно-плазменную очистку и нагрев поверхности изделия до 200-450°C, формирование ионно-плазменным осаждением в атмосфере аргона переходного слоя Ti, формирование ионно-плазменным осаждением в атмосфере азота переходного слоя TiN, ионно-плазменное осаждение алмазоподобной пленки CNx в атмосфере азота импульсным дуговым разрядом в виде кластеров углеродной плазмы плотностью 5⋅1012-1⋅1013 см-3, длительностью импульса 200-600 мкс и частотой следования импульсов 1-5 Гц.

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Способ вакуумно-плазменного нанесения многослойного покрытия, включает нанесение нижнего слоя из нитрида хрома и нанесение верхнего слоя из нитрида соединения титана, кремния и молибдена при их соотношении, мас.%: титан 93,1-95,0, кремний 1,0-1,4, молибден 4,0-5,5, при этом нанесение слоев покрытия осуществляют расположенными горизонтально в одной плоскости тремя катодами, первый из которых выполняют из сплава титана и кремния, второй - из хрома и располагают противоположно первому, а третий изготавливают составным из титана и молибдена и располагают между ними, причем нижний слой наносят с использованием второго катода, а верхний слой - с использованием первого и третьего катодов.

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия.

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия.

Изобретение относится к линии изготовления азотированного листа из текстурированной электротехнической стали и к способу изготовления листа из указанной стали с использованием данной линии.

Изобретение относится к технологиям получения износостойких, прочностных тонких алмазных пленок методом вакуумной лазерной абляции и может быть использовано в различных областях промышленности и науки для получения тонкопленочных упрочняющих покрытий и создания наноструктурных материалов.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для защиты деталей от высокотемпературного окисления. Способ защиты деталей газовых турбин из никелевых сплавов включает осаждение в вакууме на внешнюю поверхность деталей первого слоя покрытия из сплава на основе никеля, содержащего, мас.%: гафний 0,5-3,0, алюминий 10,0-20,0, хром 5,0-10,0, никель – остальное.

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ определения микротвердости нанокомпозитного покрытия с повышенной износостойкостью по соотношению в нем металлической и керамической фаз характеризуется тем, что определяют значения микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом с изменением при этом процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума.

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ получения нанокомпозитных покрытий металл-керамика с требуемым значением микротвердости включает обеспечение в получаемом покрытии необходимого процентного соотношения металлической и керамической фаз при определенном химическом составе упомянутых фаз, при этом определяют значение микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом с изменением при этом процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума.

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ получения износостойкого нанокомпозитного покрытия с заданным значением микротвердости на поверхности полированной ситалловой пластины ионно-лучевым распылением включает обеспечение в получаемом покрытии необходимого процентного соотношения металлической и керамической фаз при определенном химическом составе упомянутых фаз, при этом определяют значения микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом и с изменением процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума, после чего определяют значения микротвердости полученного покрытия при заданном соотношении указанных фаз.

Метчик включает заборный участок, калибрующий участок и ведущий участок, зубья которого выполнены бочкообразной формы. Радиусы скругления ρ режущих кромок заборного участка выполняют в пределах от 25 до 30 мкм, радиусы скругления ρ режущих кромок калибрующего участка в пределах от 15 до 20 мкм, а радиусы скругления ρ передних и задних кромок ведущего участка в пределах от 30 до 40 мкм.

Машинный метчик содержит режущую часть, включающую заборную и калибровочную части с каналами для отвода образующейся при нарезании резьбы стружки и штырь, зафиксированный в центральном отверстии метчика.

Метчик // 2542217
Изобретение относится к области металлообработки, а именно к нарезанию внутренних резьб. Метчик содержит перья и стружечные канавки.

Изобретение относится к технологии машиностроения, к обработке металлов давлением и резанием. Метчик содержит режущие кромки со стружечными канавками, которые расположены на последнем витке заборной части и первом витке калибрующей части, во впадинах между перьями.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и резанием. Способ осуществляют вращающимся метчиком с резьбовыми деформирующими элементами с открытым контуром и участками, обеспечивающими снятие стружки.

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к обработке металлов давлением и резанием. Устройство содержит метчик и привода вращения метчика.

Метчик // 2483847
Изобретение относится к металлообработке, а именно к инструментам для производства внутренних цилиндрических резьб. .

Метчик // 2451581
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при нарезании резьбы в деталях из высокопрочных полимерных композиционных материалов. .

Метчик // 2443519
Изобретение относится к области обработки материалов резанием, инструментам для нарезания внутренней резьбы, метчикам. .
Группа изобретений относится к получению цементированного карбида, который может быть использован для изготовления режущего инструмента. Способ включает стадии формирования шлама, содержащего жидкость для измельчения, порошки связующих металлов, первую порошковую фракцию и вторую порошковую фракцию, измельчение, сушку, прессование и спекание шлама.
Наверх