用于去屑加工的刀夹 |
|||||||
申请号 | CN200510136220.8 | 申请日 | 2005-12-22 | 公开(公告)号 | CN1792523A | 公开(公告)日 | 2006-06-28 |
申请人 | 山特维克知识产权股份有限公司; | 发明人 | 阿尔格伦·马茨; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种刀夹,具有位于最外面、薄且具有 颜色 的非 氧 化物色层,其中所述的颜色利用干涉方法形成。 | ||||||
权利要求 | 1.一种刀夹,其特征在于,具有位于最外面、薄且具有颜色的 非氧化物色层,其中所述的颜色利用干涉方法形成。 |
||||||
说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种用于去屑加工的刀夹,该刀夹设置有位于最外 面、薄且具有颜色的干涉色层。 背景技术在本申请中,刀夹指的是用于去屑加工的一个或者多个切削刀片 的夹具。该夹具具有基体,在基体上设置有用于容纳切削刀片的至少 一个刀片容纳底座或者其它装置。对于车削应用,所述刀夹通常为细 长形状,而对于铣削应用,为旋转对称的形状。刀片由硬质合金、金 属陶瓷、陶瓷、高速钢、工具钢或者例如立方氮化硼或金刚石等超硬 材料制成。 该刀夹由工具钢制成并且利用传统的去屑加工方法制造成具有所 期望的形状和尺寸。之后,对表面进行处理,以便获得黑色氧化物表 面。最后,对表面上油以进一步加以保护。 如果刀夹能够具有不同的颜色以便指导终端用户正确选择用于特 定加工操作的刀夹并且还基于装饰性的原因,这当然是非常有用的。 令人遗憾的是,适于这种目的的有色化合物的种类是有限的。一种经 常使用的方法是阳极化处理。另一可行途径为使用物理气相沉积工艺 (PVD)。 发明内容本发明目的在于提供一种刀夹,其具有不同的颜色以便指导终端 用户正确选择用于特定加工操作的刀夹。 本发明另一个目的在于提供一种带有有色层的刀夹,所述的层具 有提高的耐磨性。 本发明再一个目的在于提供一种带有有色层的刀夹,所述的层易 于被沉积。 本发明还一个目的在于提供一种有色刀夹,所述颜色在一次上刀 操作(charge)期间以及在不同上刀操作期间是一致的。 根据本发明,利用位于最外面、薄且具有颜色的非氧化物色层提 供一种有色刀夹,所述薄层优选为来自包括在元素周期表的IVB、VB 或VIB族的组中的金属、Al、Si和B或其混合物的碳化物、氮化物 或碳氮化物的层,优选为Ti和/或Al的碳化物、氮化物或碳氮化物的 层。所述层的厚度使得其利用干涉方法形成颜色,即,厚度<0.5μm、 优选0.05-0.3μm、最优选0.05-<0.2μm。基体由工具钢构成。 所述色层可以为唯一的层,但是还可将其设置于功能性耐磨涂层 的上面。优选地,所述色层与厚度为0.1-5.0μm的TiN层相接触。 在一个优选实施例中,所述的色层为(Ti,Al)N,更具体地说 为TixAl1-xN,其中0.1<x<0.9,优选0.4<x<0.7,最优选0.4<x<0.6。 优选所述层是蓝色的,其中-20<a*<0、-40<b*<0并且0<L*<95。 在一个优选实施例中,-20<a*<-10。在另一个优选实施例中,- 40<b*<-20。所述a*、b*和L*坐标作为CIELab系统的一部分在本领 域是公知的,所述CIELab系统为设备独立的均匀颜色空间,其中, 颜色位于三维直角坐标系内。所述的三维是亮度(L*)、红色度/绿色 度(a*)和黄色度/蓝色度(b*)。 利用PVD技术,优选利用磁控溅射或者阴极电弧蒸发沉积所述 的层。所述的层易于在现场生产设备中以与功能性耐磨层相同的装置 进行沉积。 所述的色层还可利用等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)工艺 进行沉积。 具体实施方式实例1 利用溅射工艺为端铣刀刀夹涂覆蓝色的外涂层。同时对圆柱体形 状的、20×20mm2大小的金属薄片进行涂覆。刀夹以及金属薄片均进 行相同的3重(3-fold)旋转。Ar、Kr和N2的流量分别调整为150、 85和70sccm。施加100V的负基质偏压。首先,沉积约0.2μm的TiN层。在该TiN层上面,使用两个Ti0.5Al0.5靶作为金属源沉积(Ti0.5Al0.5)N层。 通过在每个Ti0.5Al0.5靶上施加3.2kW的阴极功率,在23分钟 的时间内沉积该(Ti0.5Al0.5)N层,可获得美丽的蓝色颜色。利用具 有下述设置的Minolta分光光度计对金属薄片上的L*、a*和b*值进行 测量: 掩膜/光泽 M/SCI 紫外设置 UV 100% 光源 D65 观察器 10° 显示器 DIFF & ABS。 并且获得下述结果:a*=-16、b*=-30、L*=39。 实例2 重复进行实例1,但是,通过在每个Ti0.5Al0.5靶上施加3.7kW的 阴极功率,在23分钟的时间内沉积(Ti,Al)N层。获得蓝色颜色, 并获得如下结果:a*=-18、b*=-23、L*=46。 实例3 重复进行实例1,但是,通过在每个Ti0.5Al0.5靶上施加5.7kW的 阴极功率,在23分钟的时间内沉积(Ti,Al)N层。获得绿色颜色, 并获得如下结果:a*=-14、b*=-7、L*=56。 实例4 重复进行实例1,但是,Ar、Kr和N2的流量分别改变为250、150 和70sccm,并且通过在每个Ti0.5Al0.5靶上施加3.2kW的阴极功率,在 23分钟的时间内沉积(Ti,Al)N层。获得深蓝色颜色,并获得如下 结果:a*=-3、b*=-39、L*=29。 实例5 在一段时间之后完全重复实例4。再次获得深蓝色颜色,结果如 下:a*=-5、b*=-37、L*=31。 |