Pojav tehnologije vakuumskih premazov je bil relativno nedaven. V mednarodnem prizorišču je bila v šestdesetih letih prejšnjega stoletja uporabljena tehnologija CVD (kemično odlaganje hlapov) v orodjih za rezanje trdih zlitin. Vendar se je med zgodnjim razvojem ta tehnologija soočala s številnimi ovirami. Potrebno je delovati v visokem - temperaturnem okolju (s temperaturo procesa nad 1000 ° C) in je imel omejeno raznolikost premazov, kar je znatno omejilo njen razvojni potencial.
Do konca sedemdesetih let se je pojavila tehnologija PVD (fizično odlaganje hlapov), ki je odpirala obetaven nov prostor na področju vakuumskega premaza. V samo nekaj desetletjih po tem se je tehnologija PVD premaza hitro razvijala.
Dandanes so se v polju tehnologije vakuumske prevleke pojavile nove tehnologije, kot sta PCVD (fizikalno kemično odlaganje hlapov) in MT - CVD (Medium - Temperaturno nalaganje kemičnih hlapov). Neprestano se pojavljajo različna oprema in procesi prevleke, ki predstavljajo uspešen in raznolik prizor.
V prihodnosti bodo razvojni trendi tehnologije orodja vključevali naslednje točke:
(I) Diverzifikacija in kompleksnost komponent prevleke
a. Prva generacija PVD premazov je bila sestavljena predvsem iz kositra. Na podlagi tega so bile zaporedoma razvite različne enojne kovinske prevleke, kot so TIC, TICN, ZRN, CRN, WC. Z nadaljnjim razvojem tehnologije za nalaganje PVD smo dodali aluminij na premaze in pojavila se je večkomponentna kovinska zlitina, kot sta Tiain in Tiaicn. Njihova odpornost proti obrabi in rdeča trdota sta se bistveno izboljšala v primerjavi s posameznimi - kovinskimi premazi, kar omogoča, da se pri večjih hitrostih rezanja uporabljajo na primer do 150m/min pri kotalnih rezah.
b. Pozneje je postal trend, da se na plast orodij položi več različnih vrst premazov, da bi izkoristili prednosti vsake prevleke. Na primer, uporabljene so bile kombinacije TIN + TICN + TIN, TIN + TIALN, TIAIN + WC/C itd.
c. V zadnjih letih je tehnologija PVD premaza naredila še en pomemben korak naprej. Več podjetij za prevleke v tujini je uspešno razvilo tehnologijo pulznih prevleke in jo začelo uporabljati. Na primer, tehnologija P3E (Elhacted Electrone Emission) iz Balzerjev v Švici in tehnologije hip_ (visokega ionskega impulza) iz Cemecona v Nemčiji. Ti dve novi tehnologiji uporabljata impulzne elektrone, da aktivirata lok izhlapevanja ciljnega materiala. Zaradi tega procesa, ki deluje v atmosferi kisika, lahko teoretično ta tehnologija položi kateri koli kovinski oksid (na primer Al2O3, Zro2, CR2O3, TA2O5 itd.) In njenih sestavljenih premazov. Trenutno je prevleka AL2O3 vstopila v praktično preizkusno fazo in verjame se, da se bo v bližnji prihodnosti široko uporabljala.
(Ii) Razvoj uporabe premazov postane bolj usmerjen
Da bi izpolnili različne zahteve za uporabo, sta razvoj in oblikovanje premazov vse bolj usmerjena. Glede na značilnosti in zahteve različnih aplikacijskih polj, kot so vrtanje, rezkanje, rezanje suhega valjanja, žigosanje in globoko risanje, so bile razvite prevleke z relativnimi prednosti v teh vidikih. Z neprekinjenimi napori in poskusi je bil uspeh dosežen na določenih poljih, kot je uporaba tixa (al: ti {{2}: 1) prevleke pri rezkanju, aicrn prevleke, nanesene na visoko - hitrost suhega rezanja, CRN + tisin sestavljene prevleke, ki se uporabljajo v vrtanju in tin + TCX. Njihova življenjska doba je bistveno boljša od tistih drugih premazov. Poleg tega so se že široko uporabljali različni ciljni premazi s funkcijami, kot so korozijska odpornost (CRX prevleke), "Self - (WC/C prevleke), obdelava mehkih materialov (prevleke MOS2) in obdelava trdih materialov (CBN, diamantni premazi)". Čeprav so bili ti premazi zelo uspešni na svojih področjih, bodo z nenehnim razvojem tehnologije PVD premaza neprekinjeno razvita nove bolj ciljne prevleke za nadomeščanje teh obstoječih premazov.
(Iii) delci nanosa naokoli
Z razvojem nanotehnologije in napredkom tehnologije prevleke so nanometer - prevlečena z rezalnimi orodji pritegnila veliko pozornosti raziskovalcev in podjetij PVD. Nanometralizacija delcev odlaganja prevleke lahko poveča trdnost vezi med prevleko in substratom, pa tudi med različnimi plastmi in lahko zmanjša tudi površinsko hrapavost prevleke. Trenutno so delci odlaganja večine premazov še vedno razmeroma veliki. Čeprav obstaja nekaj premazov, imenovanih nano - nivo, lahko na končni površini prevleke še vedno najdemo velike delce, površina prevleke pa je še vedno razmeroma groba. Zmanjšanje velikosti delcev odlaganja prevleke ob ohranjanju stabilnosti procesa, da se izognemo videzu velikih nenormalnih delcev, bo postalo pomembna smer za razvoj premazov, zlasti v zrcalnih površinskih uporabi. Čeprav so nekatera podjetja razvila zrcalne površinske premaze, sta njihovi kakovost in stabilnost slabi, postopek pa je tudi razmeroma zapleten. V prihodnjih raziskavah in razvoju premaza bosta glavna razvojna smeri nanometralizacije delcev prevleke in nanometralizacija medplastnih debeline premazov, kar je zelo pomembno za izboljšanje celovite zmogljivosti premazov in zmanjšanje vmesnega stresa in bo še izboljšalo gladkost zrcalne površine, s čimer se bo še povečala uporaba v industriji natančnosti.
(Iv) Temperatura procesa je znižana
Od temperature nanašanja približno 1000 stopinj za splošne prevleke CVD do približno 500 stopinj za PVD in PECVD prevleke se je temperatura nalaganja premazov znižala in tako razširila območje nanašanja prevlek. Vendar ima temperatura nanašanja približno 500 stopinj še vedno škodljive učinke na obdelovalnik prevleke, kot sta povzročilo deformacijo obdelovanja in zmanjšanje trdote podlage. Zato je treba predlagati posebne zahteve za predgrevanje obdelovanja prevleke, na primer temperatura ogrevanja na zadnji strani obdelovanca, ki ni nižja od temperature prevleke. Premazi z nižjimi temperaturami, kot so tiste s temperaturo prevleke pod 200 stopinj, bodo odpravile te omejitve, kar omogoča širši razpon materialov za uporabo na premazu, bolj prilagodljivo izbiro predgrevanja in bolj izvedljivo celovito uporabo različnih tehnologij spreminjanja površin. Hkrati bo uporaba temperaturnih premazov z nizko - zmanjšala porabo energije opreme za prevleko, kar bo z določenim učinkom varstva okolja pri varčevanju z energijo. Poleg tega znižanje temperature prevleke omogoča krajši čas segrevanja in hlajenja, skrajšanje dostavnega cikla premazov in izboljšanje učinkovitosti. Zato bodo nizki - temperaturni premazi močno spodbudili uporabo in popularizacijo premazov ter postali pomembna smer za razvoj PVD prevlek.
