延長鏡頭模具鋼循環(huán)使用壽命的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及延長模具鋼循環(huán)使用壽命的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃鏡頭的制備方法為澆注成膜的方式，注模所用模具鋼需要具有一定的耐腐蝕 性、高溫穩(wěn)定性、較低的摩擦系數(shù)以及一定的硬度。玻璃鏡頭在生產(chǎn)過程中需多次反復(fù)的注 模和脫模，因此模具鋼的勞損較快，現(xiàn)有的模具鋼其循環(huán)壽命較短。為了降低生產(chǎn)制造的成 本，延長模具鋼的循環(huán)使用壽命就成為了迫切需要解決的問題。目前采用的離子體表面處 理等技術(shù)不能很好的提尚其壽命，而類金剛石具有卓越的抗腐蝕性能和超尚的熱穩(wěn)定性能 夠顯著的提高模具鋼的循環(huán)次數(shù)，較低的摩擦系數(shù)和優(yōu)異的抗粘附性使得鏡頭易脫模，且 通過工藝的調(diào)整提高SP 3的含量可以進(jìn)一步提高其硬度，降低磨耗率。但是類金剛石和模具 鋼基底的結(jié)合性不好。若沒有良好的結(jié)合力則類金剛石膜易脫落，難以發(fā)揮其優(yōu)異的性能， 因此過渡層同樣是關(guān)鍵的技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決現(xiàn)有鏡頭模具鋼循環(huán)使用壽命差的問題，而提供延長鏡頭模具鋼循 環(huán)使用壽命的方法。
[0004] 延長鏡頭模具鋼循環(huán)使用壽命的方法是按以下步驟完成的：
[0005] -、單靶材的制備：
[0006] 將TiN陶瓷粉與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99 %的乙醇混合，得到預(yù)燒結(jié)材料A，在常壓及 燒結(jié)溫度為800°C~1500°C的條件下，將預(yù)燒結(jié)材料A燒結(jié)20min~50min，得到直徑為 49mm及厚度為3mm的TiN革巴；
[0007] 所述的TiN陶瓷粉的質(zhì)量與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇的體積比為lg:5mL ;
[0008] 二、復(fù)合靶材的制備：
[0009] 將TiN陶瓷粉、TiC陶瓷粉與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇混合，得到預(yù)燒結(jié)材料 B，在常壓及燒結(jié)溫度為800°C~1500°C的條件下，將預(yù)燒結(jié)材料B燒結(jié)20min~50min，得 到直徑為49mm及厚度為3mm的復(fù)合靶；
[0010] 所述的TiN陶瓷粉與TiC陶瓷粉末的質(zhì)量比為1:1 ;所述的TiN陶瓷粉的質(zhì)量與 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇的體積比為lg:5mL ;
[0011] 三、清洗：在超聲功率為300W~600W的條件下，將Ti靶、TiN靶和復(fù)合靶分別依 次置于丙酮中清洗15min~30min、乙醇中清洗15min~30min和去離子水中清洗15min~ 30min，得到清洗后的Ti靶、清洗后的TiN靶和清洗后的復(fù)合靶；在超聲功率為300W~600W 的條件下，將非晶碳靶或者石墨靶分別依次置于丙酮中清洗15min~30min、乙醇中清洗 15min~30min和去離子水中清洗15min~30min，得到清洗后的非晶碳祀或者石墨革E ;在 超聲功率為300W~600W的條件下，將模具鋼襯底依次置于丙酮中清洗15min~30min、乙 醇中清洗15min~30min和去離子水中清洗15min~30min，得到清洗后的襯底材料；
[0012] 所述的Ti靶為純度99. 99%的金屬Ti ;
[0013] 四、鍍膜前準(zhǔn)備工作：首先將清洗后的Ti靶和清洗后的TiN靶安裝至磁控濺射靶 槍上，再將清洗后的襯底材料置于高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)內(nèi)的加熱臺上的中心位置，然 后啟動(dòng)高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)，使高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)艙體內(nèi)真空度 達(dá)到I. 0X 10 4Pa~8. 0X 10 4Pa，接著啟動(dòng)加熱裝置，加熱襯底材料溫度至25°C~700°C ;
[0014] 五、鍍制Ti薄膜：首先向真空艙中通入氬氣，控制氬氣氣體流量為5〇SCCm~ 15〇 SCCm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將Ti靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng) 為0. 5Pa~I. 2Pa，然后在壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~50W及溫度25°C~700°C 的條件下，沉積IOmin~60min，得到表面鍍有Ti薄膜的襯底材料；
[0015] 六、鍍制TiN薄膜：保持氬氣氣體流量為5〇SCCm~15〇SCCm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為 4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將TiN靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa，然后在 壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~50W及溫度25°C~700°C的條件下，沉積60min~ 150min，得到表面鍍有Ti-TiN薄膜的襯底材料；
[0016] 七、更換靶材：取出安裝在磁控濺射靶槍的Ti靶和TiN靶，然后將清洗后的復(fù) 合靶和清洗后的非晶碳靶或者石墨靶安裝至磁控濺射靶槍上，然后啟動(dòng)高真空磁控濺射 鍍膜系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)，使高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)艙體內(nèi)真空度達(dá)到1.0X10 4Pa~ 8. OX 10 4Pa，接著啟動(dòng)加熱裝置，加熱表面鍍有Ti-TiN薄膜的襯底材料溫度至25 °C~ 700 0C ；
[0017] 八、鍍制TiNC薄膜：調(diào)節(jié)氬氣氣體流量為50sccm~lOOsccm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為 4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將復(fù)合靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa，然后在 壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~50W及溫度25°C~700°C的條件下，沉積60min~ 150min，得到表面鍍有Ti-TiN-TiNC薄膜的襯底材料；
[0018] 九、沉積類金剛石：調(diào)節(jié)氬氣氣體流量為50sccm~lOOsccm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為 4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將非晶碳靶或者石墨靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為0. 5Pa~ I. 2Pa，然后在壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~150W及溫度25°C~700°C的條件下，沉 積30min~150min，得到表面鍍有Ti-TiN-TiNC-DLC薄膜的襯底材料；
[0019] 十、關(guān)閉所有電源和氣體，將艙內(nèi)溫度降至室溫，即完成延長鏡頭模具鋼循環(huán)使用 壽命的方法。
[0020] 延長鏡頭模具鋼循環(huán)使用壽命的方法是按以下步驟完成的：
[0021] 一、單靶材的制備：
[0022] 將TiN陶瓷粉與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99 %的乙醇混合，得到預(yù)燒結(jié)材料A，在常壓及 燒結(jié)溫度為800°C~1500°C的條件下，將預(yù)燒結(jié)材料A燒結(jié)20min~50min，得到直徑為 49mm及厚度為3mm的TiN革巴；
[0023] 所述的TiN陶瓷粉的質(zhì)量與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇的體積比為lg:5mL ;
[0024] 二、復(fù)合靶材的制備：
[0025] 將TiN陶瓷粉、TiC陶瓷粉與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇混合，得到預(yù)燒結(jié)材料 B，在常壓及燒結(jié)溫度為800°C~1500°C的條件下，將預(yù)燒結(jié)材料B燒結(jié)20min~50min，得 到直徑為49mm及厚度為3mm的復(fù)合靶；
[0026] 所述的TiN陶瓷粉與TiC陶瓷粉末的質(zhì)量比為1:1 ;所述的TiN陶瓷粉的質(zhì)量與 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 99%的乙醇的體積比為lg:5mL ;
[0027] 三、清洗：在超聲功率為300W~600W的條件下，將Ti靶、TiN靶和復(fù)合靶分別依 次置于丙酮中清洗15min~30min、乙醇中清洗15min~30min和去離子水中清洗15min~ 30min，得到清洗后的Ti靶、清洗后的TiN靶和清洗后的復(fù)合靶；在超聲功率為300W~600W 的條件下，將模具鋼襯底依次置于丙酮中清洗15min~30min、乙醇中清洗15min~30min 和去離子水中清洗15min~30min，得到清洗后的襯底材料；
[0028] 所述的Ti靶為純度99. 99%的金屬Ti ;
[0029] 四、鍍膜前準(zhǔn)備工作：首先將清洗后的Ti靶和清洗后的TiN靶安裝至磁控濺射靶 槍上，再將清洗后的襯底材料置于高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)內(nèi)的加熱臺上的中心位置，然 后啟動(dòng)高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)，使高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)艙體內(nèi)真空度 達(dá)到I. 0X 10 4Pa~8. 0X 10 4Pa，接著啟動(dòng)加熱裝置，加熱襯底材料溫度至25°C~700°C ;
[0030] 五、鍍制Ti薄膜：首先向真空艙中通入氬氣，控制氬氣氣體流量為5〇SCCm~ 15〇 SCCm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將Ti靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng) 為0. 5Pa~I. 2Pa，然后在壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~50W及溫度25°C~700°C 的條件下，沉積IOmin~60min，得到表面鍍有Ti薄膜的襯底材料；
[0031] 六、鍍制TiN薄膜：保持氬氣氣體流量為5〇SCCm~15〇SCCm，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為 4. OPa~5. 5Pa，利用射頻電源將TiN靶啟輝，調(diào)節(jié)真空艙壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa，然后在 壓強(qiáng)為0. 5Pa~I. 2Pa、功率為20W~50W及溫度25°C~700°C的條件下，沉積60min~ 150min，得到表面鍍有Ti-TiN薄膜的襯底材料；
[0032] 七、更換靶材：取出安裝在磁控濺射靶槍的Ti靶和TiN靶，然后將清洗后的復(fù)合靶 安裝至磁控濺射靶槍上，然后啟動(dòng)高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)真空抽氣系統(tǒng)，使高真空磁控 濺射鍍膜