[发明专利]一种数控刀具表面处理方法

说明书

本发明公开了一种数控刀具表面处理方法，属于表面处理技术领域；该方法包括以下步骤：将数控刀具依次进行干冰微粒喷射清洗和热风干燥；干冰微粒的粒径为100μm～600μm。本发明的方法通过干冰颗粒使刀具表面的污垢、油污、残留杂质迅速冷冻，从而凝结、脆化、剥离，最后随气流清除。达到了对表面深度清洁和优化表面缺陷的目的。同时干冰喷射的微粒具有微爆破效应，并且对刀具切削刃也具有一定的圆化和抛光效果；而热风干燥，解决了干冰处理时，表面瞬时温差太大，造成表面有冷凝水附着，从而表面Co成分不稳定。

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，特别涉及一种数控刀具表面处理方法。

背景技术

在数控刀具表面沉积硬质涂层就是改善刀具切削性能的重要途径。表面形貌是涂层的一个重要特征，因为它决定了其在许多应用中的功能性能。而数控刀具表面上大量的缺陷会降低涂层的质量，从而造成产品质量问题，也降低了数控刀具的性能和可靠性。在切削应用过程中，它们甚至会导致切削灾难性的失败，使得刀具涂层容易产生剥落、崩刃等现象，从而加剧刀具的快速失效，加工效率与质量也随之降低，无法充分发挥数控刀具材质真正的性能。因此，保证产品品质性能的稳定，对于工业生产是巨大的挑战。

由于涂层的沉积和生长过程中，所有刀具基体表面的形态特征都会复制转移到涂层表面，甚至被放大。由于阴影沉积效应会放大刀具基体表面的缺陷，即使是几十纳米的相对较小的缺陷，也会在薄膜表面生长成微米级的大缺陷。相关技术中指出涂层微观尺度上的缺陷，都有其潜在的缺陷来源，缺陷源最常见的形成是由于基材的表面原位缺陷(凹坑、粗糙面，成分变化)或表面外来颗粒(灰尘、碎片、薄片)的过度生长产生的。这样的缺陷粒子是由于涂前的刀具基体表面制备时预处理工序带来的，具体基材预处理包括:机械预处理(研磨、喷砂、抛光)、湿式化学清洗(超声波清洗、碳氢清洗)。机械预处理会产生“橘皮”、“点蚀”、残沙和不规则表面等表面形态缺陷问题；湿式化学清洗会造成钴流失形成的脱钴坑、清洗剂残留附着和腐蚀形貌等成分缺陷问题。从而导致在涂层沉积过程中缺陷核化，并造成大量或大或小的缺陷生长，导致涂层刀具的性能缺陷。因此，涂前刀具基体表面的质量、成分和形貌都会直接影响涂层刀具的性能。

综上所述，需要提供一种数控刀具表面处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控刀具表面处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

具体如下，本发明提供了一种数控刀具表面处理方法，包括以下步骤：

将数控刀具依次进行干冰微粒喷射清洗和热风干燥；

所述干冰微粒的粒径为100μm～600μm。

根据本发明表面处理方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

本发明的处理方法中，干冰微粒喷射清洗是采用低温的干冰对表面附着物进行低温凝结和脆化，干冰瞬间气化产生几百倍膨胀气体剥离污染物，并且控制干冰微粒尺度对表面形成微爆破效应，进一步清除各种形式的镶嵌类型和强附着残留物。并且微爆破效应对刀具切削刃也具有一定的圆化和抛光效果且不会产生额外的损伤。这样处理后的刀口有了更稳定和规则的形态，同时刀具的性能有明显提高。更重要的是，刀具基材很多含有粘结相Co元素，其遇水容易造成钴流失，长期暴露空气中会钴氧化。干冰微粒喷射过程无水参与，减少了该问题造成的负面影响。

而热风干燥的配套使用解决了干冰清洗后被处理表面温度降到0℃以下时，空气中的水蒸气会在基材表面会有结冰层或者有冷凝水生成附着，导致灰尘颗粒粘在表面和Co成分不稳定。基材在纯热风中循环干燥，能够补充解决干冰微粒喷射清洗的不足之处，使之发挥协同提升作用。保障表面深度清洁和基材表面成分稳定，不会对表面造成二次污染。