[实用新型]一种纳米结构PVD涂层金属切割锯片

说明书

技术领域

本实用新型属于表面处理技术领域，涉及一种金属切割锯片的表面处理技术，特别是一种纳米结构PVD涂层金属切割锯片。

背景技术

锯片是用于切割固体材料的薄片圆形刀具的统称。锯片可分为用于石材切割的金刚石锯片、用于金属材料切割的高速钢锯片；用于实木、家具、人造板、铝合金、铝型材、散热器、塑料、塑钢等切割的硬质合金锯片。由于用途不同，因此锯片的材质和硬度也不相同。

金属材料的锯切通常使用的有带锯条及圆锯片。带锯条通用性好、可以锯切较大的工件，但相对于圆锯片而言，锯切的效率及切面质量远远不如后者。圆锯片金属锯切在机械加工行业应用非常广泛，为了实现低碳、环保及轻量化的目标，越来越多的高硬度、高强度材料被使用，这对圆锯片切割是一个新的挑战。而另一方面，对非常薄的管件进行锯切，且保证切口不变形，也是对圆锯片切割的一个挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用寿命高、切割质量好的金属切割锯片。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种纳米结构PVD涂层金属切割锯片，包括呈圆形的锯片本体，其特征在于，所述本体外侧设有呈环形的切割部，所述的切割部上通过PVD真空镀膜依次形成结合层、调制层和功能层，所述的调制层和功能层交替循环5～20个周期。

结合层的目的在于在切割部与调制层和功能层之间形成过渡，提高切割部与调制层和功能层的结合力。调制层的作用是让功能层以纳米周期排列，形成纳米结构。纳米结构的目的在于降低涂层内应力增加涂层结合力，提升切割部的硬度和耐磨性，以及降低干摩擦系数。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的结合层采用Cr或Ti或其合金作为靶源轰击而成。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的调制层采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的两种或两种以上合金作为靶源轰击而成。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的功能层采用Zr、Cr、Ti或Al，或Zr、Cr、Ti和Al中的两种或两种以上合金作为靶源轰击而成。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的结合层厚度为0.1-1um。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的调制层厚度为50-200nm。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的功能层厚度为100-500nm。

在上述的纳米结构PVD涂层金属切割锯片中，所述的调制层与功能层循环周期为10次。

与现有技术相比，本纳米结构PVD涂层金属切割锯片采用PVD技术在切割部外表面分别形成结合层、调制层和功能层，采用纳米涂层技术，一方面可以降低涂层应力提高涂层结合力；另一方面，通过纳米结构设计可以提高涂层致密性、硬度并降低颗粒度，从而提高涂层的性能。本实用新型在锯片表面实施金属Zr、Cr、Ti、Al等及其合金的氮化物涂层，采用纳米周期结构，在涂层中形成纳米结构相，实现涂层结合力、硬度、抗氧化问题的提高、摩擦系数的降低。

附图说明

图1是本纳米结构PVD涂层金属切割锯片的结构示意图。

图2是本纳米结构PVD涂层金属切割锯片中切割部的剖视结构示意图。

图中，1、本体；2、切割部；3、结合层；4、调制层；5、功能层。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本纳米结构PVD涂层金属切割锯片，包括呈圆形的锯片本体1，所述本体外侧设有呈环形的切割部2，所述的切割部上通过PVD喷涂镀膜依次形成结合层3、调制层4和功能层5，所述的调制层和功能层交替循环10个周期。

本纳米结构PVD涂层金属切割锯片的PVD镀膜工艺如下：首先将圆锯片经过清洗烘干，安装在特制夹具上，装入真空pvd镀膜腔室中；开启pvd设备，抽真空至1.0x10-3Pa以上真空度，启动加热设备将锯片加热到工艺温度200-400摄氏度。继续抽真空到1.0x10-3Pa以上真空度，开始镀膜。

a)离子清洗：工艺条件是抽真空到1.0x10^-3Pa以上真空度，通入纯度为99.999％的氩气(Ar)，压力控制在1-2pa，开启电弧离子源电流控制在40-80A，开启偏压电压控制在300-1000V，占空比控制在30-50％，工艺时间20min。