[发明专利]一种具有硬质涂层的刀具及其制造方法

说明书

本发明适用于钻孔工具技术领域，公开了一种具有硬质涂层的刀具及其制造方法。一种具有硬质涂层的刀具，包括刀具本体，所述刀具本体在外周上设置有排屑槽和螺旋面；所述螺旋面周向长度为刀具本体圆周长度的0％以上且80％以下，所述螺旋面上沉积有硬质涂层，沿刀具本体轴向距离所述刀具本体尖端L3、L4处所述硬质涂层的厚度分别为H1、H2，L4大于L3，且H2/H1的比值为1以上且1.5以下；刀具本体于所述硬质涂层处的外径为D1，所述刀具本体于螺旋面以外处的外径为D2，且D2小于D1。本发明所提供的一种具有硬质涂层的刀具及其制造方法，其刀具加工效果佳、使用寿命长。

技术领域

本发明属于钻孔工具技术领域，尤其涉及一种具有硬质涂层的刀具及其制造方法。

背景技术

随着印制电路板行业的发展，刀具的使用量显著增加，需要新型涂层材料提升刀具的寿命，以降低加工成本；同时印制电路行业涌现出大量的新材料，如高频高速板、陶瓷填充板、软板和封装板等，加工难度显著增大。寿命提升和新材料的出现对刀具的磨损、排尘等有更高的要求，而现有的未涂层刀具可以通过刀具结构参数和基体材质进行一定的提升，但提升幅度有限，已经不能很好地解决这一系列问题。

为了提高刀具的寿命及其加工印制电路板的质量，国内外很多企业都对刀具进行表面改性处理，如化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等，同时该技术已经广泛运用在钢铁等金属加工上，但是涂层刀具在印制电路板的运用较少，存在极大的需求量。虽然国内通过多年的消耗吸收国外涂层设备和技术，在涂层技术、涂层装备和涂层工艺等方面取得了一定进展，但将这些方法直接运用到印制电路板刀具时，存在较多问题。譬如：(1)涂层本身的厚度、硬度和表面质量需要提升；(2)涂层与基体结合力仍需提升；(3)涂层技术与刀具的设计结合需要更加紧密。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种具有硬质涂层的刀具及其制造方法，其刀具加工效果佳、使用寿命长。

本发明的技术方案是：一种具有硬质涂层的刀具，包括刀具本体，所述刀具本体的前端为尖端，所述刀具本体在外周上设置有至少一个自刀具本体尖端朝向刀具末端螺旋延伸的排屑槽，所述刀具本体在外周上还设置有至少一个自刀具本体尖端朝向刀具末端螺旋延伸的螺旋面，所述排屑槽沿所述刀具本体轴向方向的长度为L1，所述螺旋面沿所述刀具本体轴向方向的长度为L2，且L2小于L1；

所述螺旋面沿刀具本体外周方向长度的总长为刀具本体圆周长度的0％以上且80％以下，所述螺旋面上沉积有硬质涂层，沿刀具本体轴向距离所述刀具本体尖端L3处所述硬质涂层的厚度为H1，所述螺旋面沿刀具本体轴向距离所述刀具本体尖端L4处所述硬质涂层的厚度为H2，L4大于L3，且H2/H1的比值为1以上且1.5以下；

所述刀具本体于所述硬质涂层处的外径为D1，所述刀具本体于螺旋面以外处的外径为D2，且D2小于D1。

可选地，所述硬质涂层包括金属成分和非金属成分，且所述金属成分至少含有Cr，所述非金属成分至少含有S i和N。

可选地，所述非金属成分中S i元素所占原子百分比在0.1至10％。

可选地，所述螺旋面中沿轴向方向，所述硬质涂层的厚度在0.4至10微米范围内。

可选地，所述硬质涂层的表面摩擦系数为0.25至0.35。

可选地，D2与D1之间的差值在0.001至0.200mm之间。

可选地，D2与D1之间的差值在0.001至0.080mm之间。

可选地，所述刀具本体由含有WC和Co的硬质合金制成。

可选地，沿所述刀具本体轴向距离所述刀具本体尖端L3处为所述螺旋面的前端，沿刀具本体轴向距离所述刀具本体尖端L4处为所述螺旋面的末端。