[发明专利]涂层钻及制造该涂层钻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂布有第一层系统和第二层系统的用于金属加工 的麻花钻，其中，所述第一层系统已大致被沉积在所述麻花钻的整个 作用部分上，而所述第二层系统已仅被沉积在所述麻花钻的尖端区域 上。本发明还涉及一种制造根据本发明的这种麻花钻的方法。

背景技术

麻花钻通常被涂布有硬质材料，以通过提高耐磨性而延长工具寿 命。在麻花钻的进行切削的尖端区域处，高的耐磨性是有利的，但是 在麻花钻的其他部位上，诸如低摩擦和光滑性的性质对于例如促进钻 屑的运送是有利的。钻屑的运送在钻入深度与名义直径相比相对大的 情况下特别重要。在一些情况下，与无涂层钻相比，通过涂层钻屑槽 道甚至会降低钻屑的运送。因此，麻花钻的不同部分要获得最佳的性 质会是很困难的，已经进行了多种尝试来实现这一点。

沿着柱形台(land)涂布的麻花钻特别具有的另一问题，称为蚀 损或蚀损磨损，包括柱形台上的耐磨涂层的剥落，以及通常在靠近钻 角部的区域内的剥落。

通常，蚀损(pitting)不仅包括沉积涂层的剥落，而且还有部分基 体从麻花钻剥落。在第一次使用钻时，这不是问题，这是因为作为决 定钻寿命的主切削刃和前刀面(rake face)不受蚀损的影响。蚀损出现 在距离角部和主切削刃小距离处。然而，在修理钻时，钻的长度经常 稍微减小，从而磨损区域靠近切削区域，因此蚀损对于修理过的钻的 寿命来说是不利的。由于硬质合金的麻花钻是非常昂贵的，从而需要 该钻能进行若干次的切削、重磨削和再涂布，因而必须最小化蚀损以 实现这一点。

近来，已经开发了通常具有多层结构的新类型的硬涂层，该涂层 对于主切削刃和前面的磨损防护而言是特别有用的。但是，这样的涂 层非常容易形成这种蚀损。

EP 0983393B描述了使得切削刃的耐磨性提高和硬度提高的非 周期多层涂层。这样的涂层的一个示例为交替的TiN和(Ti，Al)N涂层， 各层的厚度在纳米范围内，为3-100nm。

JP 7237046A描述了一种将涂层沉积到钻上的方法，其中，与钻体 其余部分相比，尖端区域内的涂层较厚。厚度差是这样实现的，即， 用一个松的配合金属柱体部分地覆盖钻，这使得沉积材料的量从钻尖 端开始逐渐降低。

US 6,688,817B2描述了一种钻，通过仅向尖端施加研磨材料，即 通过微喷涂操作来使表面粗糙而对该钻进行预处理。之后，在几乎整 个钻上涂布硬质材料。涂层钻在涂布之后，在钻尖端处将具有比钻其 余部分大的表面粗糙度。

DE 19602030A描述了一种钻，该钻只有尖端被涂布，而钻的其 余部分未被涂布。涂层能够是TiN、(Ti，Al)N或Ti(C，N)。

发明内容

本发明的目的是提供一种麻花钻，该麻花钻在尖端区域具有良好 耐磨性，并且在该麻花钻的其余部分具有良好的钻屑运输性。

本发明的另一目的是提供一种麻花钻，该麻花钻非常适于包括重 磨削和再涂布在内的修理。

本发明的再一目的在于提供一种麻花钻，该麻花钻不易形成蚀损。

已经令人惊奇地发现，通过提供在麻花钻的整个作用部分(active part)沉积有第一层系统、且仅在该钻的尖端区域内沉积有第二层系统 的麻花钻，能实现这些目的。而且已经发现，避免了形成蚀损，这不 仅是因为该第二层系统覆盖了相对小的区域，而且还是因为该第二层 系统被沉积在第一层系统上，而不是直接沉积到基体上，从而，即使 该第二层系统发生了蚀损，也不会影响第一层系统。

附图说明

图1和图2示出了麻花钻及其尖端区域的示意图，其中：

1作用部分

2尖端区域

3钻屑槽

4柱形台(边缘)

5主切削刃

6角部

7前刀面

具体实施方式

本发明涉及一种涂层麻花钻，该麻花钻包括：基体，该基体优选 为硬质合金或高速钢基体；以及包括两个层系统的涂层。第一层系统 大致沉积到麻花钻的整个作用部分上，而第二层系统仅沉积到麻花钻 的尖端区域上。尖端区域被限定为从钻的尖端向着钻的基部达到钻直 径的0.30至1.5倍的距离的区域。

钻具有的直径优选为0.50mm至35mm，更加优选地为2.0mm至 25mm。