先进的涂层设备为涂层技术的发展创造了重要条件,尤其是PVD涂层工艺技术,一方面,在改进控制技术,提高等离子体密度、提高磁场强度、改进阴极靶的形状、实现过程的计算机全自动控制等关键技术上取得了全面的进展,从而使涂层与基体的结合强度、涂层的性能有显著的提高。采用的多弧涂层工艺及设备可对电弧产生的“液滴”进行有效控制,使刀具涂层表面的光洁度得到很大改善。开发的CC800/9涂层设备采用磁控溅射技术,从根本上避免多弧工艺的“液滴”问题,为解决磁控溅射沉积速率低、结合力低的缺陷,开发了HIS(高电离化溅射)技术,并在此基础上开发了H.I.P(高电离化脉冲)技术,推出了能同时具有氧化物涂层的化学稳定性及硬质涂层的物理特性的Supernitrides系列涂层。另一方面,涂层的品种也从常规的TiN、TiCN、TiAlN迅速扩展到特殊TiAlN、AlTiN、TiAlCN、CrN、CBC(DLC)等涂层以及各种复合涂层和纳米涂层,并能对涂层的组分、百分比、结构在更大范围内加以控制和改变,以适应不同的被加工材料和不同的切削条件,从而显著地提高了刀具的切削性能。如CrAlN涂层,以Cr元素代替Ti元素,具有3200Hv硬度和1100℃的氧化温度的高性能,与TiAlN相比韧性更好,更适合于断续切削如铣削、滚削。除了常规的TiN、TiCN、TiAlN以外,还开发了以Si元素代替Al元素的涂层,有适用于硬切削的TiSiN涂层;有润滑性的CrSiN涂层,在Cr中添加Si使涂层细微化进一步降低摩擦系数,更适用于铝、不锈钢等粘附性强的材料的加工;有超强耐氧化能力的AlCrSiN涂层和在高温下具有低摩擦系数的TiBON涂层。已被应用的FUTUNA NANO和FUTUNA TOP是两种TiAlN纳米结构涂层,涂层硬度均为3300Hv,开始氧化温度900℃。纳米涂层的开发和推广应用,将进一步提高切削加工的效率。
与此同时,为了提高加工铝合金等非铁金属和非金属材料的效率,金刚石涂层得到进一步的应用,产品覆盖了可转位刀具和整体硬质合金刀具。利用引进设备开发出了金刚石涂层整体硬质合金球头立铣刀,超微粒结晶的金刚石涂层铣刀,结晶粒度为1μm,使刀具的刃口更加锋利,减少切削中的粘结,降低了工件表面的粗糙度。
此外,提高涂层表面光洁度也是涂层技术发展的一个动向,以提高涂层刀具抗摩擦、抗粘结的能力。在CVD涂层中,通过晶粒细化技术,使涂层表面光滑,如用于铸铁精加工的YBD052黑金刚刀片,表层是细晶的Al2O3,刀片外观光亮平滑。UE系列加工钢材的CVD涂层硬质合金刀片,采用平滑氧化铝和平滑涂层技术,对微粒氧化铝进行平滑涂层处理,即在上层涂覆特殊钛化物沉积层,表面组织平滑且化学稳定性好,减少了刀具粘结磨损。