等离子体溅射对微型钻头表面ta-C涂层结合特性及摩擦性能的影响

无氢类金刚石涂层(ta-C)常用于提高刀具表面润滑性,提升极细微型钻头的排屑性能,降低断刀率.但ta-C涂层内应力大,与硬质合金钻头间的结合力较差,等离子溅射是提升涂层与基体之间结合力的有效方法.本文利用离子源产生的氩离子对硬质合金微型钻头和样块表面进行等离子体溅射,研究基体电流密度对基体表面形貌的影响;再利用阴极弧技术在等离子体溅射后的硬质合金表面制备ta-C涂层,研究不同溅射基体电流密度对ta-C涂层结合特性的影响.利用球盘式摩擦磨损试验机对溅射后的硬质合金表面以及ta-C涂层摩擦系数进行测试.通过钻孔测试,研究钻孔过程中基体电流密度对涂层与基体结合特性以及涂层微型钻头断刀率的影响.结果表明,随着溅射基体电流密度的增加,基体表面钴含量逐渐减少.压痕测试结果显示,合理的溅射基体电流密度(19.1 mA/cm2)下,可得到高结合力等级(HF1).高结合力等级的ta-C涂层,摩擦系数最低为0.096.涂层钻头加工通信印制电路板1000孔后,高结合力ta-C涂层钻头的槽内涂层无异常脱落,测试1000支后无断刀.