專利名稱：帶pvd納米硬鉻涂層的金屬工件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及PVD納米硬鉻涂層技術(shù)，尤其是一種帶PVD納米硬鉻涂層的
金屬工件。
背景技術(shù)：
模具及其配件水鍍硬鉻應(yīng)用非常廣泛，它不但可以防銹還可以增加工件表面硬度，達到1000HV左右。水電鍍的工作原理:工件在鍍槽內(nèi)作陰極，被鍍的鉻金屬作陽極，在加上一定電壓后通過鍍液起化學反應(yīng)，被鍍的鉻金屬通過鍍液以離子的形式附著在模具上，水電鍍硬鉻的厚度和電流大小和時間有關(guān)。但其鍍槽一般都會含有氰化物、重金屬等，在電鍍時會產(chǎn)生大量的有毒氣體和有毒廢水，其生產(chǎn)工藝對環(huán)境污染和生產(chǎn)工人的身體健康影響很大，且水鍍所得金屬工件的表面特性，例如表面硬度、表面摩擦系數(shù)等有限，且無法改變普通金屬容易生銹被腐蝕的特性，工件使用壽命短。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，其生產(chǎn)工藝可以節(jié)約用水，保護環(huán)境和工人健康，且產(chǎn)品性能優(yōu)。為達到以上目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，包括工件本體，所述工件本體上鍍有PVD納米硬
鉻涂層。所述PVD納米硬鉻涂層是在工件上用PVD的方法直接鍍上納米硬鉻，在真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的金屬以離子方式在工件上致密成納米硬鉻涂層。進一步地，所述帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，其通過以下步驟制造:I)工件放進帶中性凈洗劑的超聲波中清洗、過純凈水、吹干或烘干、檢驗；2)裝夾，裝進PVD真空鍍膜機關(guān)門抽真空，加溫至100-300度、二次爐內(nèi)離子束放電清洗；3)在真空背景下爐內(nèi)加入惰性氣體，給工件加上負偏壓100-1000V，打開電弧靶進行爐內(nèi)第三次離子束電弧清洗；4)降低偏壓、調(diào)節(jié)靶的電流、惰性氣體的流量，真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的鉻金屬以鉻離子方式在工件上致密成PVD納米硬鉻涂層，冷卻出爐，檢驗出貨。進一步地，所述工件本體，是模具及其配件工件本體，所述模具及其配件工件本體上鍍有PVD納米硬鉻涂層。PVD納米硬鉻涂層可以改善普通金屬表面的特性，例如表面硬度、表面摩擦系數(shù)等，在模具上具有很實用的應(yīng)用價值，如對模具的滑塊、模仁、頂針、司筒等，不但可以提高其表面硬度還可以降低摩擦系數(shù)，可起到無油自潤滑的作用；還可以改變普通金屬容易生銹被腐蝕的特性，鍍有PVD納米硬鉻涂層的模具在同樣的條件下可以提高3-5倍的壽命。該PVD納米硬鉻涂層能夠大大的提高模具工件的耐磨和耐腐蝕性能，其硬度達到2000HV之上，可以大幅度提高模具工件的使用壽命，減少更換模具工件或模具省模的成本，該種帶有PVD納米硬鉻涂層，相比傳統(tǒng)水鍍硬鉻，具有眾多優(yōu)勢，能顛復(fù)傳統(tǒng)水鍍硬鉻在模具上的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其一、水電鍍的鍍前前處理為酸堿性水處理，對環(huán)境有污染，對生產(chǎn)工人的身體健康影響很大，且用水量也很大；而本實用新型所述PVD鍍前處理為中性水處理，對環(huán)境無污染，用水量小，符合國家減能節(jié)排的標準，值得應(yīng)用和推廣；其二、水電鍍含有氰化物、重金屬、強酸、強堿等，在電鍍時會產(chǎn)生大量的有毒氣體和有毒廢水，對環(huán)境污染極大，對水電鍍工人的身體健康影響更大；PVD真空鍍膜是金屬靶材在真空爐內(nèi)通過電場和磁場起到的物理變化，對環(huán)境無污染，模具工件在真空爐內(nèi)通過多次清洗，使膜層的結(jié)合力更好不易脫落；其三、PVD納米硬鉻涂層可以改善普通金屬表面的特性，例如表面硬度、表面摩擦系數(shù)等，在模具上具有很實用的應(yīng)用價值。

本實用新型的技術(shù)方案的上述和其他特征及優(yōu)點，將從下面的結(jié)合附圖的詳細描述中變得更加明顯，并且附圖僅僅用于示例性目的而不是以任何方式來限制本實用新型的范圍，其中:圖1為本實用新型實施例的金屬工件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、工件本體；2、PVD納米硬鉻涂層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案進一步說明。實施例一本實施例提供一種帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，包括工件本體1，工件本體I上鍍有PVD納米硬鉻涂層2。所述PVD納米硬鉻涂層2是在工件上用PVD的方法直接鍍上納米硬鉻，在真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的金屬以離子方式在工件上致密成納米硬鉻涂層。進一步地，所述帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，其通過以下步驟制造:I)工件放進帶中性凈洗劑的超聲波中清洗、過純凈水、吹干或烘干、檢驗；2)裝夾，裝進PVD真空鍍膜機關(guān)門抽真空，加溫至100-300度、二次爐內(nèi)離子束放電清洗；3)在真空背景下爐內(nèi)加入惰性氣體，給工件加上負偏壓100-1000V，打開電弧靶進行爐內(nèi)第三次離子束電弧清洗；4)接著降低偏壓、調(diào)節(jié)靶的電流、惰性氣體的流量，真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的鉻金屬以鉻離子方式在工件上致密成PVD納米硬鉻涂層，冷卻出爐，檢驗出貨。與現(xiàn)有技術(shù)相比，水電鍍的鍍前前處理為酸堿性水處理，對環(huán)境有污染，對生產(chǎn)工人的身體健康影響很大，且用水量也很大；而本實用新型所述PVD鍍前處理為中性水處理，對環(huán)境無污染，用水量小，符合國家減能節(jié)排的標準，值得應(yīng)用和推廣；其二、水電鍍含有氰化物、重金屬、強酸、強堿等，在電鍍時會產(chǎn)生大量的有毒氣體和有毒廢水，對環(huán)境污染極大，對水電鍍工人的身體健康影響更大。PVD真空鍍膜是金屬靶材在真空爐內(nèi)通過電場和磁場起到的物理變化，對環(huán)境無污染，模具工件在真空爐內(nèi)通過多次清洗，使膜層的結(jié)合力更好不易脫落。實施例二本實施例提供了 PVD納米硬鉻涂層在模具中的一種應(yīng)用。需要表明的是本實施例所述PVD納米硬鉻涂層，不僅僅用于模具工件，還具體應(yīng)用于其他需要鍍層的領(lǐng)域，下列實施例中以模具為示例性描述。一種模具工件，包括模具及其配件工件本體，所述模具及其配件工件本體上鍍有PVD納米硬鉻涂層。所述PVD納米硬鉻涂層是在模具工件上用PVD的方法直接鍍上納米硬鉻，在真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的金屬以離子方式在模具工件上致密成納米硬鉻涂層。該PVD納米硬鉻涂層能夠大大的提高模具工件的耐磨和耐腐蝕性能，其硬度達到2000HV之上，可以大幅度提高模具工件的使用壽命，減少更換模具工件或模具省模的成本，該種帶有PVD納米硬鉻涂層，相比傳統(tǒng)水鍍硬鉻，具有眾多優(yōu)勢，能顛復(fù)傳統(tǒng)水鍍硬鉻在模具上的應(yīng)用。進一步地，所述模具工件，通過以下步驟制造:I)模具工件放進帶中性凈洗劑的超聲波中清洗、過純凈水、吹干或烘干、檢驗；2)裝夾，裝進PVD真空鍍膜機關(guān)門抽真空，加溫至100-300度、二次爐內(nèi)離子束放電清洗；3)在真空背景下爐內(nèi)加入惰性氣體，給模具工件加上負偏壓100-1000V，打開電弧靶進行爐內(nèi)第三次離子束電弧清洗；4)接著降低偏壓、調(diào)節(jié)靶的電流、惰性氣體的流量，真空爐內(nèi)通過電場和磁場的作用下使單金屬靶的鉻金屬以鉻離子方式在模具工件上致密成PVD納米硬鉻涂層，冷卻出爐，檢驗出貨。PVD納米硬鉻涂層可以改善普通金屬表面的特性，例如表面硬度、表面摩擦系數(shù)等，在模具上具有很實用的應(yīng)用價值，如對模具的滑塊、模仁、頂針、司筒等，不但可以提高其表面硬度還可以降低摩擦系數(shù)，可起到無油自潤滑的作用；還可以改變普通金屬容易生銹被腐蝕的特性，鍍有PVD納米硬鉻涂層的模具在同樣的條件下可以提高3-5倍的壽命。本實用新型并不局限于上述具體實施方式
，根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷模渥兏矐?yīng)當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，其特征在于:包括工件本體，所述工件本體上鍍有PVD納米硬鉻涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，其特征在于:所述工件本體是模具及其配件工件本體，所述模具及其配件工件本體上鍍有PVD納米硬鉻涂層。
專利摘要本實用新型公開帶PVD納米硬鉻涂層的金屬工件，包括工件本體，所述工件本體上鍍有PVD納米硬鉻涂層。本實用新型所述PVD鍍前處理為中性水處理，對環(huán)境無污染，用水量小，符合國家減能節(jié)排的標準；PVD納米硬鉻可改善普通金屬表面的特性，在模具上具有很實用的應(yīng)用價值。
文檔編號C23C14/35GK202989273SQ20122068603
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者何霞文 申請人:何霞文