JP7187525B2 - 改善された耐摩耗性を有する2層コーティングされた切削工具を製造するための方法 - Google Patents
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Description
特に切削速度および工具寿命に関して、切削の高効率化のための必要性が高まっている。TiNおよび/またはTiCNのような以前のハードコーティング材料は、たとえば、エンドミルおよびインサートなどの耐摩耗性を向上させるために、TiAlNによって置換えられている。
したがって、液滴の問題に遭遇せず、このため滑らかなコーティング層を潜在的にもたらす、欧州特許出願公開第1174528A2号の相分離された膜と少なくとも同程度の良好な改善をもたらすコーティング方法を開示することが本発明の目的である。
本発明による解決策を理解するためには、マグネトロンスパッタリング法の原理を大まかに記述することが有用である。
第1のマグネトロンスパッタリングプロセスで基板上にTiAlNコーティング層を施すステップと、
TixSi1-xNコーティング層をTiAlN層に第2のマグネトロンスパッタリングプロセスを用いて施すステップとを含み、xは、0.85以下であり、好ましくは、0.80~0.70の範囲内であり、
第2のマグネトロンスパッタリングプロセスは、100W/cm2よりも大きい電力密度で、それ自体がHIPIMS法で行われることを特徴とする。
印加されることが、有利である。TixSi1-xに対して、バイアスは、-150Vよりもかなり弱く選択されるべきであるが、これは、このバイアス値に対して工具がかなりの摩耗を示したためである。
Claims (8)
- ハードコーティングで被覆された工具を製造するための方法であって、前記方法は、
TiAlNコーティング層を基板上に第1のマグネトロンスパッタリングプロセスを用いて施すステップと、
TixSi1-xNコーティング層を前記TiAlNコーティング層上に第2のマグネトロンスパッタリングプロセスを用いて施すステップとを備え、xは0.80~0.70の範囲内であり、
前記第2のマグネトロンスパッタリングプロセスは、100W/cm2よりも大きい電力密度で、それ自体がHIPIMSプロセスで行われ、
前記TiAlNコーティング層と前記TixSi1-xNコーティング層とを施すことにより2層コーティングが施され、これにより2層コーティングの工具が製造され、
前記TiAlNコーティング層と前記TixSi1-xNコーティング層とは、いずれの相分離も示さないことを特徴とする、方法。 - 前記TiAlNコーティング層のスパッタリングのために、40at%~60at%のTi:Alの濃度を有するターゲットが選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のマグネトロンスパッタリングプロセスは、-60V~-100Vの範囲内の値で、前記基板に負のバイアスを印加する間に行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- x=0.75であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記負のバイアスは、-70V~-80Vの範囲内の値で印加される、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のマグネトロンスパッタリングプロセスもまた、HIPIMSプロセスであることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のマグネトロンスパッタリングプロセスは、-40V~-70Vの範囲内の値での負のバイアスを前記基板に印加する間に行われることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記HIPIMSプロセスは、100W/cm2よりも大きい電力密度でマイクロ秒からミリ秒の範囲のインパルス持続時間を有する放電の効果を利用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
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