什么是涂层？涂层指的是用物理的、化学的、或者其他方法，在金属或非金属基体表面形成的一层具有一定厚度、不同于基体材料且具有一定的强度、保护或特殊功能的覆盖层。
涂层技术特点就是保持基体材料固有的特征，又赋予表面化所要求的各种性能，从而适应各种技术和服役环境对材料的特殊要求，因此这种技术被广泛的应用于制造、材料技术等领域。
涂层技术被广泛应用于航空领域
在航空制造业中，一般常见的涂层有蒙皮涂层、发动机涂层、隐身涂层、刀具涂层等。
隐身涂层
刀具涂层
既然，谈到了涂层技术，那就不得不提那些涂层技术企业。像瑞士的Oerlikon Balzers公司、Platit公司，德国的CemeCon公司和荷兰的Hauzer等，这些都是世界知名的涂层技术企业。
OerlikonBalzers涂层是世界领先的涂层技术供应商，它的涂层能够显著提高精密零部件、金属和塑料工具的性能和耐久性。同时，Balzers开发涂层工艺，制造，销售系统和生产设备。并在欧洲、美洲和亚洲34个国家，94个涂层中心都提供了契约涂层服务。客户遍及航空、航天、汽车、工具加工等行业。
在飞机上的空调系统中，因为要使进气口空气调节到适合于人体呼吸的压力、温度、流速和湿度等级，所以控制外部空气入口的阀门容易受到腐蚀和起阀器的摩擦氧化(摩擦腐蚀)。而Balzers研发的涂有BALINIT?CNI(CrN) 或BALINIT?A(TiN) 的高合金钢可以减小摩擦系数并明显提高抗腐蚀性。Balzers的客户之一，空中客车公司对阀门的精确控制功能及其长时期的功能适应性(与未涂层的元件相比)给予了高度评价。
Balzers涂层在空客飞机的应用
在刀具涂层这方面，Balzers公司是目前世界上规模最大的刀具涂层公司，自上世纪70年代开始从事物理涂层技术的研发，以工具、精密零件涂层及装饰镀膜为主；1980年推出了热阴极离子镀膜机BAI830，完成了成套技术的开发工作，成功地应用于高速钢刀具涂层并达到了工业化生产水平。
Balzers刀具涂层
而目前Balzers最具代表性的涂层是一种无钛涂层，称为G6，即AlCrN涂层。这种商标名为BALINIT的AlCrN基刀具涂层非常薄，但硬度极高，可显著减小刀具的磨损和摩擦，具有优异的加工性能。
BALINIT涂层
新一代AlCrN基涂层的性能明显优于钛基涂层，它的出现将突破传统刀具涂层的性能局限，为金属切削刀具性能的跳跃式发展提供了可能。与现有涂层相比，AlCrN基涂层的耐磨损性、抗氧化性、热硬性和使用寿命均显著提高，即使在极高的热负荷加工条件下仍能稳定地保持良好的整体性能。
AlCrN涂层刀具
PLATIT公司是瑞士BCI集团成员之一，该集团是一个家族企业成立于1947年，主要从事表壳镀金及宝石行业。1977年开办了PVD（物理涂层）部；1979年建立了真空沉积生产厂；1985年开始从事硬质薄膜的生产；1987年注册了PLATIT品牌；1992年组装出第一台涂层设备；2000年在PL50和PL200的基础上，建立了整套的涂层系统，实现了交钥匙工程能力；2002年通过研究纳米结构涂层，开发出了旋转靶π80涂层设备；2003年nACo-nACRo纳米结构涂层达到工业应用水平。
PLATIT第一台涂层设备
π80涂层设备
nACo-nACRo纳米结构涂层
PLATIT主要采用矩形大面积平面靶阴极电弧涂层技术，该技术起源于上世纪90年代中期，使每一阴极靶材完全覆盖有效涂层区域，最大靶材高度可达800mm，由于成功地解决了电弧的控制技术，与同类技术相比其真空炉内涂层均匀性得以大幅度提高，通常炉内不均匀性可控制在10%以内，绝对偏差小于0.5μm。
在刀具方面，PLATIT硬质涂层可以大大减少在传统的干、湿切削和高速机加工过程中出现的刀具磨损、刀具粘结和月牙洼磨损。现代涂层技术能大大减小ARC电弧产生的液滴颗粒以减少切屑和刀具之间的摩擦。
PLATIT刀具涂层
在成形模具这方面，针对成形模具的应用如挤压成形、铸塑、拉深成形、压印加工。PLATIT的硬质涂层可以减小摩擦磨损，减少边缘堆积和技工纹理。在大多数的情况下必须对工作面进行重新抛光。
PLATIT在成形模具的应用
在创新方面，PLATIT所生产的π80设备与传统的涂层设备有较大的区别，首先引入了纳米结构薄膜概念，在强等离子体作用下，纳米TiAlN晶体被镶嵌在非晶态的Si3N4体内，这种结构使薄膜硬度可达到50GPa，且高温硬度更是十分突出，当温度达到1200℃时，其硬度值仍可保持在30GPa。与基材的结合力达100N以上，实现了耐高温和高硬度性。
在工业化生产设备中虽然仍采用了阴极电弧技术，但蒸发源已由原来的平面形式变换成可转动的圆柱形靶，由此带来的好处可能是多方面的，比如可以自动清洁、靶材利用率高、涂层表面粗糙度可达到Ra0.02～0.03μm等。
现在，航空、航天、重机等工业的快速发展，机械加工技术也正朝着高速加工、绿色制造的方向发展，高速滚齿、高速铣削以及干式切削工艺等对刀具和模具方面提出了更高的要求。而目前纳米涂层是最佳的发展方向。随着模具的逐步高品质化，模具对纳米表面涂层处理的需求也将不断增加，潜力巨大。
纳米结构薄膜
CemeCon是一家专门从事涂层技术开发及涂层服务的公司，创建于1986年，1988年开发制造了第一台CC800 PVD专用涂层设备，并在德国、美国、丹麦及中国设立有涂层加工服务中心。公司目前生产的PVD涂层设备主要有三种，分别为SX、ML、XL，到目前为止设备销售约90台左右。
在经过长达10年的努力，CemeCon公司成功开发出了PVD厚膜涂层。这种技术适用于涂覆可转位刀片，涂覆的材料可根据用户要求和刀片类型配置，包括ALOXSN2和ALOXSN2gold涂层。
现在，使用PVD工艺可以使铝、锆等材料与超级氮化物组成厚涂层。厚涂层一方面可以更好地保护基体，另一方面在某些应用领域可使刀具寿命延长一倍。
CemeCon公司采用的是磁控溅射离子镀技术，该项技术兼有空心阴极离子镀和阴极电弧离子镀的优点，涂层组织致密，同时也选择了大面积矩形靶材技术，从而进一步保证了涂层的均匀性，这种技术可涂镀多种单层、多层或复合薄膜。
此外，该公司提出了润滑薄膜涂层的概念，在薄膜TiAlBN结构中，通过硼含量的变化，适应切削条件的变化，在加工过程中产生所谓的“in situ”现象，即通过硼向表面的扩散，形成BN、B2N3，从而得到有利于切削加工的润滑膜层。
CemeCon另一颇具特色的技术是CVD金刚石涂层技术。2000年建立CCDia生产线，使金刚石涂层技术达到工业化生产水平，其技术含量高，可以批量生产金刚石透明薄膜。
金刚石复合涂层的热导率非常高，其水平接近于天然钻石的级别。这表明它具有加工复合材料的特殊天分，例如碳纤维增强塑料的加工。碳纤维增强塑料材料由浸渍在反应树脂中的碳纤维基质组成。如果在加工过程中摩擦产生的热量过高，树脂的热应力可以导致在钻孔过程中各个层的移位或分层。 CemeCon涂层公司的多层复合金刚石涂层不仅具备非常出色的排除碎屑和灰尘的优异能力，同时还传导了接触区产生的热量，从而确保最佳的加工结果。
碳纤维增强塑料加工
作为现代热门的航空材料——碳纤维增强塑料，已经在越来越多的飞机上得到应用，像波音787、空客A350等。而 CemeCon的复合金刚石涂层保障了这些优质材料的加工生产，助力了航空业的发展。
Hauzer公司成立于1969年；1983年开始从事涂层技术的研发；1987年首次采用PLC控制PVD系统；在1989年，Hauzer公司在Venlo开创了涂层中心；1990年发布了八边形腔体的HTC1000系统，包括两个门，闭合场非平衡磁控部件，将电弧与溅射集于一套系统中。这为将来高性能PVD技术提供了标准；2005年，基于Al2O3涂层的PVD技术取得突破发布了Flexicoat1000复合工具涂层沉积设备同时发布了快速工具沉积设备RTC 850。
Flexicoat1000复合工具涂层沉积设备
如今，Hauzer公司有着30多年的涂层经验和知识，来自全球的客户都获益于Hauzer公司涂层解决方案。无论是装饰涂层、摩擦涂层还是工具涂层市场都有Hauzer公司的一席之地。
不仅如此，在客户越来越追求工序集约化和柔性化的今天，豪泽能够把各种技术融合于一台设备，以工业标准化设备满足众多客户的不同需求。例如豪泽Flexicoat.系列设备可实现：矩形和圆弧蒸发、增加控制电弧、过滤电弧、激光电弧、平衡磁控溅射、非平衡磁控溅射)、ABS.(弧溅射)、闭合场磁控溅射、双磁控溅射、T型模式(氧化反应)溅射、高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS和HIPIMS+)、等离子辅助化学气相沉积(PACVD)、离子束辅助沉积、等离子体处理、Nitrocoat双面处理(氮化和PVD涂层)、微波，而且这些技术可任意结合使用。
在ta-C DLC涂层制备方面，Hauzer公司经过多年的研发，目前使用传统的直流电弧工艺来蒸发石墨靶源制取ta-C类DLC涂层的工艺方法已经在最后的优化阶段，预计在不远的将来将实现工业化应用。此工艺应用的投资成本很低，但是与激光电弧工艺相比，此工艺的驱弧过程很难实现，并导致由此引起的涂层表面粗糙问题。
另一种工艺方法是磁控溅射石墨靶源，由此获得的涂层。在现实环境下这种涂层在大规模工业生产中已经得到了成功地应用，并且获得很好的效果。通过此工艺沉积的DLC涂层较硬，通常可达2000～4000HV，具有非常低的表面粗糙度，并且可以实现无氢类DLC涂层的沉积。
磁控溅射方法
同时，Hauzer应用于硬质涂层的等离子技术为未来的绿色世界作出巨大的贡献。涂层可减少磨损，提高零件，工具和装饰产品的使用寿命并减少摩擦。这意味着可以降低航空发动机的燃油消耗，从而减少二氧化碳排放量，使工具的使用寿命延长十倍。这些功能可以运用于更广泛的范围，替换对环境有害的技术，他们正努力将这成为可能。
Hauzer 涂层公司
全球范围内从事涂层技术研究的知名企业其实还有很多，今天就先给大家介绍到这里吧。
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