技术领域
[0001] 本发明涉及涂层工艺技术领域，特别涉及一种PCBN刀片的涂层工艺方法。
相关背景技术
[0002] PCBN是聚晶立方氮化硼，PCBN刀片的制作过程涉及将CBN材料与硬质合金基体结合，这种结合方式使得PCBN刀片既具有CBN材料的高硬度、高热稳定性和化学稳定性，又具备硬质合金的强度和良好的可焊性，PCBN刀片在涂层时需要进行涂层热处理。
[0003] 专利号CN 117070885 A公开了一种表面具有纳米金刚石薄膜涂层的PCBN刀具及其制备方法，包括刀具基体和沉积于基体上的多层涂层，所述复合加固层具有由第一复合层和第二复合层交替重复两次以上的交替层叠结构；本发明提供的一种表面具有纳米金刚石薄膜涂层的PCBN刀具兼具高硬度、高耐磨性、附着力强与良好的高温稳定性和高导热性，并且涂层与基体间结合强度高，生产工艺简单，生产成本低寿命长。
[0004] 经过检索上述专利，发现PCBN刀片在进行涂层工艺中存在以下不足：1.由于现有的PCBN刀片的涂层工艺已兼具高硬度、高耐磨性、附着力强与良好的高温稳定性和高导热性，但是由于PCBN刀片在涂层后需要对涂层进行热处理，热处理时容易造成刀片表面发黑变色，影响PCBN刀片使用的美观，同时在PCBN刀片的涂层工艺中，由于涂层制备时需要多种添加剂，多种添加剂在增加涂层效果的同时无法保证涂层的稳定性，容易出现钨合金的晶粒度过大的情况，影响涂层附着效果，且在PCBN刀片涂层后无法快速固化，影响涂层效率。
[0005] 因此，现提出一种PCBN刀片的涂层工艺方法解决上述问题。
具体实施方式
[0031] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0032] 比较例
[0033] 一种PCBN刀片的涂层工艺方法，PCBN刀片的涂层工艺方法包括以下步骤：
[0034] 步骤一：对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；
[0035] 步骤二、选择涂层材料，搅拌30min—60min；
[0036] 步骤三、加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂；
[0037] 步骤四、将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层；
[0038] 步骤五、对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。
[0039] 比较一：
[0040] S1：在PCBN刀片涂层之前，需要对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；
[0041] S2：选择涂层材料，添加耐高温隔热保温材料，按照配重比例将包括抗氧化材料、耐磨材料和耐高温材料的耐高温隔热保温材料，倒入包括包括TiN、Al2O3、AlTiN、TiCN、AlCrN以及CVD金刚石中的一种或多种组合的涂层材料和水混合，并添加氧化钇，搅拌30min—60min，制得涂层混合物；
[0042] S3：将按照配重比例的去污剂倒入涂层混合物中，并加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂；
[0043] S4：将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层；
[0044] S5：对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。
[0045] 比较二：
[0046] S1：在PCBN刀片涂层之前，需要对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；
[0047] S2：选择涂层材料，搅拌30min—60min；
[0048] S3：将按照配重比例由硅胶、氧化铝、天然黏土、活性炭粉末、活性炭粉末、聚乳酸、淀粉、有机硅和沸石粉末混合而成的去污剂倒入涂层混合物中，并加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂，制备出强效去污的涂层加强材料；
[0049] S4：将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层；
[0050] S5：对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。
[0051] 比较三：
[0052] S1：在PCBN刀片涂层之前，需要对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；
[0053] S2：选择涂层材料，搅拌30min—60min；
[0054] S3：将按照配重比例的去污剂倒入涂层混合物中，并加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂；
[0055] S4：将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层，并在涂层外表面喷洒喷雾材料，喷雾材料包括表面固化喷雾和碱性镀锌；
[0056] S5：对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。
[0057] 实施例一
[0058] 请参照图1所示：一种PCBN刀片的涂层工艺方法，包括以下步骤：
[0059] 步骤一：前处理，在PCBN刀片涂层之前，需要对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；
[0060] 步骤二、制备涂层混合物，选择涂层材料，添加耐高温隔热保温材料，按照配重比例将耐高温隔热保温材料，倒入涂层材料和水混合，并添加氧化钇，搅拌30min—60min，制得涂层混合物；
[0061] 步骤三、制备涂层加强材料，将按照配重比例的去污剂倒入涂层混合物中，并加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂，制备出强效去污的涂层加强材料；
[0062] 步骤四、喷覆涂层，将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层，并在涂层外表面喷洒喷雾材料；
[0063] 步骤五、后处理，对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。
[0064] 耐高温隔热保温材料包括抗氧化材料、耐磨材料和耐高温材料；
[0065] 抗氧化材料包括聚氨酯、硅酮、氧化铝、硅酸盐和钙钛矿中的一种或多种，抗氧化材料的配重比例为1％—5％的聚氨酯、1％—5％的硅酮、1％—3％的氧化铝、2％—10％的硅酸盐和5％—15％的钙钛矿。
[0066] 耐磨材料由氧化铝、氧化锆和树脂基料混合而成，耐磨材料的配重比例为1％—5％的氧化铝、2％—15％的氧化锆和1％—10％的树脂基料混合而成。
[0067] 耐高温材料包括镁铝化合物、云母、刚玉、石墨、金刚石、钨、二氧化硅、碳化硅、氧化铜、四氧化三铁、铁粉和二氧化锰中的一种或多种；
[0068] 耐高温材料的配重比例为1％—3％的镁铝化合物、2％—5％的云母、2％—8％的刚玉、5％—12％的石墨、3％—8％的金刚石、0.2％—3％的钨、0.5％—3％的二氧化硅、0.4％—3％的碳化硅、1％—5％的氧化铜、2％—4％的四氧化三铁、1％—3％的铁粉和
2％—8％的二氧化锰。
[0069] PCBN刀片使用的涂层，能够增加涂层耐高温的高稳定性和高绝热性，避免PCBN刀片的涂层接触火时出现刀片表面发黑变色的情况，增加PCBN刀片使用的美观，并通过添加的氧化钇，进一步增加PCBN刀片的涂层强效性。
[0070] 实施例二
[0071] 请参照图1所示：基于实施例一的基础，增稠剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡和聚丙烯酰胺中的一种或多种，增稠剂的配重比例为2％—15％，防龟裂剂由1％—3％的黏土、10％—20％的砂石粉、10％—20％的铝粉、10％—
20％的硅酸锆、2％—7％的醋酸和10％—30％的去离子水混合而成。
[0072] 除泡剂为正丁醇、二氧化硅粉、聚乳酸、淀粉、有机硅聚酯及硅氧烷中的一种或多种，除泡剂的配重比例为0.5％—2％的正丁醇、0.3％—1％的二氧化硅粉、0.5％—1％的有机硅聚酯及0.5％—3％的硅氧烷中的一种；
[0073] 防龟裂剂配重成分如下：10—50份的4—叔丁基苯酚CAS、20—100份的脱氢松香胺、15—30份的聚乙二醇二丙烯酸酯、20—30份的三乙氧硅基丙基马来酸、15—60份的N,N'亚甲基双丙烯酰胺共聚物、10—50份的腐殖酸、5—20份的浮石粉、10—30份的贝壳粉、120—250份的坡缕石粉、100—250份的珍珠石粉、100—150份的植物多糖和30—80份的甘磷酸胆碱中的一种或多种。
[0074] 去污剂由硅胶、氧化铝、天然黏土、活性炭粉末、活性炭粉末、聚乳酸、淀粉、有机硅和沸石粉末混合而成，所述去污剂的配重比例为5％—15％的硅胶、2％—10％的氧化铝、3％—15％的天然黏土、20％—30％的活性炭粉末、2％—20％的活性炭粉末、2％—20％的聚乳酸、2％—20％的淀粉、2％—20％的有机硅和5％—15％的沸石粉末；
[0075] 去污剂包括聚乳酸和淀粉中的一种或多种，聚乳酸和淀粉可以降解晶体颗粒，使得制备出的涂层更细腻均匀。
[0076] PCBN刀片使用的涂层，能够吸附添加剂中混合后出现的有害物质，避免制备出的pcbn刀片涂层材料污染环境，增加涂层效果的同时能够保证PCBN刀片涂层的稳定性，同时添加的氧化钇，能够避免多种添加剂混合后出现钨合金的晶粒度过大的情况，使得涂层更均匀精细，涂层的附着效果更佳。
[0077] 实施例三
[0078] 请参照图1所示：基于实施例一的基础，喷雾材料包括表面固化喷雾和碱性镀锌，固化喷雾由聚氨酯或液态光敏树脂制成。
[0079] 涂层厚度为2nm～30nm。
[0080] 固化喷雾由聚氨酯或液态光敏树脂制成，通过聚氨酯和液态光敏树脂遇到空气后会快速固化的特性，缩短PCBN刀片的涂层工艺时长，提高PCBN刀片的涂层工艺效率。
[0081] 耐高温隔热保温性能和环保性能的测试结果如下表1所示：
[0082] 表1：耐高温隔热保温性能和环保性能的测试
[0083] 耐高温隔热保温性能(℃) 环保性能(％)实施例一 120—350 10—20
实施例二 250—450 25—55
实施例三 300—750 45—85
[0084] 由上表中的测试结果可知，制备出的PCBN刀片的涂层的耐高温隔热保温性能和环保性能明显增强。
[0085] 本发明中，一种PCBN刀片的涂层工艺方法，本方法在操作时，首先在PCBN刀片涂层之前，需要对PCBN刀片进行清洁，去除表面的油污和杂质；制备涂层混合物，选择涂层材料，添加耐高温隔热保温材料，按照配重比例将耐高温隔热保温材料，倒入涂层材料和水混合，并添加氧化钇，搅拌30min—60min，制得涂层混合物，通过添加耐高温隔热保温材料，并在耐高温隔热保温材料中添加氧化钇，使得PCBN刀片使用的涂层，能够增加涂层耐高温的高稳定性和高绝热性，避免PCBN刀片的涂层接触火时出现刀片表面发黑变色的情况，增加PCBN刀片使用的美观，并通过添加的氧化钇，进一步增加PCBN刀片的涂层强效性；制备涂层加强材料，将按照配重比例的去污剂倒入涂层混合物中，并加入增稠剂、除泡剂和防龟裂剂，制备出强效去污的涂层加强材料，通过添加去污剂和氧化钇，使得PCBN刀片使用的涂层，能够吸附添加剂中混合后出现的有害物质，避免制备出的pcbn刀片涂层材料污染环境，增加涂层效果的同时能够保证PCBN刀片涂层的稳定性，同时添加的氧化钇，能够避免多种添加剂混合后出现钨合金的晶粒度过大的情况，使得涂层更均匀精细，涂层的附着效果更佳；喷覆涂层，将清洁后的刀片放入涂层加强材料中，通过物理气相沉积技术或化学气相沉积技术，在刀片表面形成均匀且精细的涂层，并在涂层外表面喷洒喷雾材料，通过在涂层外表面喷洒喷雾材料，喷雾材料包括表面固化喷雾和碱性镀锌，固化喷雾由聚氨酯或液态光敏树脂制成，通过聚氨酯和液态光敏树脂遇到空气后会快速固化的特性，缩短PCBN刀片的涂层工艺时长，提高PCBN刀片的涂层工艺效率；后处理，对涂层后的刀片进行热处理和冷却处理，将涂层与PCBN刀片实现结合，完成PCBN刀片的涂层工艺流程。整个PCBN刀片的涂层工艺方法的制备，过程简单，便于操作。
[0086] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
