现代切削理论(技术)
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现代加工技术复习题简答题1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些?答:1)特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以达到图样上全部技术要求。
2)特种加工打破传统的硬刀具加工软材料的规律,刀具硬度可低于被加工材料的硬度。
3)特种加工过程中,工具与工件不受切削力的作用。
2、特种加工的本质特点是什么?答:1)特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度;2)特种加工不依靠机械能,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料3)特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
3、电火花加工必须解决的问题有哪些?答:1、由于在电火花加工的不同阶段,金属蚀除的速度不同,因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置,使工具和工件之间保持合适的放电间隙;2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电;3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行4、什么是电火花加工的机理?火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段?答:电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质,即火花放电时,电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。
火花放电过程大致可分为如下四个阶段:1、极间介质的电离、击穿,形成放电通道;2、介质热分解、电极材料融化、气化,热膨胀;3、电极材料的抛出;4、极间介质的消电离;5、电火花加工的优缺点有哪些?答:电火花加工的优点主要体现在以下四个方面:1、特别适合任何难以进行切削加工的材料;2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件;3、工具与工件不接触,作用力极小;4、脉冲放电时间短,冷却作用好,加工表面热影响小。
但存在以下缺陷:1、主要用于加工金属等导电材料;2、加工速度较慢(需进行预加工,去除大部分余量)且存在一定的电极损耗。
6、简要叙述电火花加工的应用场合答:1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极,去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料;2、加工时工件与工具不接触,无切削力,因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精密的零件。
超精密切削加工技术介绍
超精密加工技术是适应现代高科技的需要而发展起来的先进制造技术, 是高科技尖端产品开发中不可或缺的关键技术, 是一个国家制造业水平重要标志, 是先进制造技术基础和关键, 也是装备现代化不可缺少的关键技术之一, 在军用和民用工业中有着十分广阔的应用前景。
金刚石超精密切削技术, 是超精密加工技术发展最早的、应用最为广泛的技术之一。
超精密切削加工技术
1、超精密切削的历史
60年代初,由于宇航用的陀螺,计算机用的磁鼓、磁盘,光学扫描用的多面棱镜,大功率激光核聚变装置用的大直径非圆曲面镜,以及各种复杂形状的红外光用的立体镜等等,各种反射镜和多面棱镜精度要求极高,使用磨削、研磨、抛光等方法进行加工,不但加工成本很高,而且很难满足精度和表面粗糙度的要求。
为此,研究、开发了使用高精度、高刚度的机床和金刚石刀具进行切削加工的方法加工。
2、超精密切削加工的应用
(1)平面镜的切削
平面度
金刚石刀具
1、金刚石刀具特点
金刚石刀具拥有很高的高温强度和硬度,而且材质细密,经过精细研磨,切削刃可磨得极为锋利,表面粗糙度值很小,因此可进行镜面切削。
金刚石刀具超精密切削主要用于加工铜、铝等有色金属,如高密度硬磁盘的铝合金基片、激光器的反射镜、复印机的硒鼓、光学平面镜,凹凸镜、抛物面镜等。
超精切削刀具材料有天然金刚石,人造单晶金刚石。
金刚石刀具磨损的常见形式为机械磨损和破损。
机械磨损——机械摩擦、非常微小;破损。
说明:本资料由Coofish倾力制作,使用此资料时请心存感激!机械学子,心心相连!现代加工工艺理论及技术考题及答案(08级)考试题:80分 小论文:20分一、名词解释(10分)1、随机误差:没有掌握误差规律的加工误差(也有可能掌握了大小而未掌握方向,或者掌握了方向而未掌握大小),它们不能用代数和进行综合,只能用数理统计方法来处理。
2、表面质量:零件表面质量的含义,概括来说就是零件的表面完整性。
具体地说:(1)表面纹理——加工表面的微观几何形状。
(2)表面冶金变化——表面层金属的力学物理性能和化学性能3、CIM:是指用计算机,通过信息集成、过程集成、企业集成,实现现代化的生产制造,求得企业的总体效益的一种先进制造理念。
4、工艺系统刚度:工艺系统抵抗变形的能力,其基本概念是指垂直于待加工表面的切削分力Py与工件在Py方向的位移y之间的比值。
5、切削颤振:在切削过程中,当受到外界或系统本身的某些瞬时的、偶然的干挠力的触发,在系统中产生振动,由振动过程中本身所产生的周期性干挠力所引起的振动。
二、简答题(40分)1、什么叫主轴的回转运动误差?当滚动轴承滚道有形状误差时对车床车削(外圆面)和镗削(内圆面)表面的加工有何影响?答:(1)机床主轴工作时,除绕实际回转轴线转动外,还存在着实际回转轴线对于回转轴线的径向跳动、轴向跳动和摆动,后者统称为机床主轴的误差运动,这个误差运动使主轴产生回转误差。
(2)车削情况:因主轴带动工件回转,刀具无回转运动,切削力方向不变,即误差敏感方向不变,故主轴轴颈有椭圆度误差时,主轴产生径向跳动会直接将椭圆度误差反映在工件上。
而轴承内孔有椭圆度误差时,对工件的影响很小。
镗削情况:因主轴带动镗刀杆回转,工件无回转运动,切削力方向随主轴的回转而变化,误差敏感方向也随切削力方向变化而变化,故轴承内孔的形状精度对工件的形状有影响,而主轴颈有椭圆度误差却对工件的影响很小。
2、纳米制造的实质是什么?主要工艺方法有哪些?答:(1)实质:由于原子间的距离为0.1~0.3nm,纳米级加工实际上已经到了加工精度的极限。
第⼀章切削加⼯基础知识第⼀章切削加⼯基础知识⼀、本章的教学⽬的与要求本章主要介绍了机械加⼯基础知识。
重点应掌握切削运动及切削⽤量概念;切削⼑具及其材料基本知识;切削过程的物理现象及控制;砂轮及磨削过程基本知识;材料切削加⼯性概念;机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量的概念等。
掌握本章内容为后续内容的学习打基础,为初步具备分析、解决⼯艺问题的能⼒打基础,为学⽣了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。
学⽣学习本章要注意理论联系⽣产实践,才能更好体会,加深理解。
可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采⽤多媒体、⽹络等现代教学⼿段学习,以取得良好的教学效果。
为学好本章内容,可参阅邓⽂英主编《⾦属⼯艺学》第4版、傅⽔根主编《机械制造⼯艺基础》(⾦属⼯艺学冷加⼯部分)、李爱菊等主编《现代⼯程材料成形与制造⼯艺基础》下册及相关机械制造⽅⾯的教材和期刊。
⼆、授课主要内容1切削运动和切削要素主要学习零件表⾯的形成、切削运动、切削⽤量、切削层参数2切削⼑具和切削过程主要学习切削⼑具材料、车⼑、刨⼑、镗⼑、⿇花钻、铣⼑的结构及⼑具⼏何⾓度,切削的形成及形态、积屑瘤、切削⼒、切削热和切削温度、⼑具磨损和⼑具耐⽤度3磨具和磨料切削主要学习磨具和磨削原理4材料的切削加⼯性主要学习衡量材料切削加⼯性能的指标、常⽤材料的切削加⼯性、改善材料切削加⼯性的⽅法5机械加⼯⼯艺过程基本概念主要学习⼯艺过程的基本概念、⼯件的安装和夹具、基准及其选择原则、⼯件在夹具中的定位6机械加⼯质量的概念主要学习机械加⼯精度、机械加⼯表⾯质量三、重点、难点及对学⽣的要求(掌握、熟悉、了解、⾃学)让学⽣重点掌握切削运动及切削⽤量概念、切削⼑具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加⼯性、机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量等概念。
四、要外语词汇主运动:primary motion进给运动:feed movement车⼑:turning tools⼑具材料:cutting tools materials切削过程:cutting process磨具:abrasive grinding tools表⾯质量:machining quality of machined surfaces五、辅助教学情况(多媒体课件、板书、绘图、标本、⽰数等)主讲(板书)+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物六、复习思考题1.试说明下列加⼯⽅法的主运动和进给运动:a.车端⾯;b.在钻床上钻孔;c.在铣床上铣平⾯;d.在⽜头刨床上刨平⾯;e.在平⾯磨床上磨平⾯。
先进制造技术名词解释:1、先进制造技术:制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的系统。
主要内容:现代设计技术,现代制造工艺技术,制造自动化技术,现代管理技术,现代生产制造系统。
2、现代设计技术:现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争的需要,应用现代技术和科学知识,经过设计人员创造性思维,规划和决策,制定可以用于制造的方案并使方案付诸实施的技术。
3、可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间区间内,完成规定功能的能力。
4、并行工程:并行工程是一种对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行的和集成设计的系统化工作模式。
5、高压水射流切割:利用水或水中加添加剂的液体,经水泵至增压器,再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳,最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s的高速液体流速,喷射到工件表面,从而达到去除材料的加工目的。
6、超高速加工技术:是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备。
以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。
7、超高速切削理论(萨洛蒙曲线):在常规切削速度范围内(A)切削温度随切削速度增加而提高,但是,当切削速度增大至某一数值Ve后,切削速度再增加切削温度反而降低, Ve值与工件材料有关,对每种工件材料,存在一个速度范围,在这个范围内,切削温度太高,任何刀具无法承受,称为“死谷”。
如果能够超过这个“死谷”而在超高速区进行工作,则有可能用现有的刀具进行超高速切削,从而大幅度地减少切削工时,成功地提高机床的生产率。
超精密加工:指加工精度和表面质量达到极高程度的精密加工工艺,从概念上讲具有相对性,随着加工技术的不断发展,超精密加工的技术指标也是不断变化的。
课题一 切削加工基础曲轴锻造毛坯 曲轴成品零件任何一件粗糙的零件毛坯,只有通过各种方法将其表面多余的金属层切去,才能使它的尺寸、形状、位置、表面质量等参数的实际数值逐渐接近零件设计的理想数值,这个过程就是切削加工。
切削加工是利用刀具去除多余材料的加工方法。
在现代机械制造中(图4—1—1),除了少数零件外,绝大多数的零件都需通过切削加工来达到规定的尺寸、形状和位置精度,以满足产品的性能和使用要求。
因此,金属切削加工在机械制造业中占有极其重要的地位。
各种切削加工的分类如图4—1—2所示。
图4—1—1 切削加工大型船用曲轴图4—1—2 切削加工分类切削加工钳加工(切削)机械加工锯削錾削锉削刮削刮研配研钻孔铰孔攻螺纹套螺纹利用刀具进行加工利用磨料进行加工车削铣削刨削钻削铰削锪削镗削插削拉削磨削研磨珩磨超精加工一、切削运动2. 切削中的运动切削时,工件与刀具的相对运动称为切削运动。
切削运动包括主运动和进给运动。
(1)主运动是切除工件表面多余材料所需的最基本的运动。
(2)进给运动是使工件切削层材料相继投入切削从而加工出完整表面所需的运在切削运动中,通常主运动的运动速度(线速度)较高,所消耗的功率也较大。
刨平面钻孔磨外圆二、了解切削用量粗车图 精车图1.切削用量切削用量是在切削加工过程中的切削速度、进给量和切削深度的总称。
图4—1—3所示为车外圆时的切削用量示意图。
(1)切削速度v c在进行切削加工时,刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度称为切削速度。
切削速度的单位为m/min或m/s。
通常,选定的某一点是瞬时速度(线速度)为最大的点。
如车外圆时的切削速度:v c =πdn /1000 m/min式中 d ——工件待加工表面直径,mm;n ——工件转速,r/min。
(2)进给量f工件或刀具每转或往复一次或刀具每转过一齿时,工件与刀具在进给运动方向上的相对位移称为进给量。
(3)切削深度a p切削深度一般指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。
现代切削理论(技术)授课内容第一章概论1、切削技术的发展史2、切削刀具基本知识3、现代切削应用领域第二章现代切削基础理论1、金属切削原理2、切削力—热耦合3、断屑机理与切屑形态的三维描述第三章现代刀具设计原理1、主切削刃形成原理2、三维槽型的建模3、HSK刀柄工作原理4、刀具结构有限元分析第四章现代刀具材料应用基础1、硬质合金2、超硬材料3、表面涂层(PVD/CVD)第五章高速切削技术1、高速切削概述2、高速切削基础理论3、高速切削相关技术第六章先进切削工艺技术1、最小容量润滑(MQL)2、低温切削3、干式切削第七章难加工材料的可切削性1、工件材料的可切削性2、工件材料分类及影响可切削性因素3、几种难加工材料的可切削性分析第一章概论1、切削加工是用切削工具,把坯料或工件上多余的材料层切去,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。
2、任何切削加工都必须具备三个基本条件:切削工具、工件和切削运动。
3、现代刀具3个关键技术:1、几何结构2、基体材质3、表面涂层4、现代切削刀具(数控刀具)的应用及组成:现代切削刀具主要应用于机械制造业中的数控机床(NC)、加工中心(MC)、柔性制造系统(FMS),它由硬质合金可转位刀片(carbide inserts,或其他超硬刀片)与刀盘(body)、刀柄(holder) 组成一个刀具系统单元,实现对金属的切削加工。
5、刀片槽型的作用:刀片上的断屑槽使切屑能按预先设定的方式,进行卷曲、流动和折断,实现对切屑的有效控制。
第二章现代切削基础理论1、金属切削的变形过程金属切削层的变形可用金属切削过程中的滑移线和流线示意图来表示。
流线表示被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹,可大致划分为三个变形区:(1)、第一变形区金属的剪切变形从OA线开始发生塑性变形,到OM线晶粒的剪切滑移基本完成(剪切滑移面)。
这个变形区汇集在切削刃附近,此处的应力比较集中而复杂,金属的被切削层就在此处与工件本体材料与离,是切的过程,使被切削工件的切削层转变成切屑。
(2)、第二变形区切屑的变形切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦,使靠近前刀面处的切屑底层金属纤维化,基本上和前刀面相平行,这个区域的切屑与前刀面的接触状况,对摩擦力、切削力有较大的影响,同时也决定切屑卷曲,流向、折断方式,是削的过程,也是设计三维槽型的核心部分。
(3)、第三变形区刀具的磨损已加工表面受到切削刃钝化圆部分与后刀面的挤压和摩擦,产生变形回弹,造成纤维与加工硬化,决定了刀具的磨损。
2、硬质合金可转位刀片断屑槽的作用机理及发展趋势:作用机理:①控制切屑的形状,使之形成且有一定曲率半径的切屑。
切屑沿断屑槽流出,受到槽的后边缘(反屑面)或槽的弯曲部分的作用,这些反力作用的结果将引起切屑根部应力分布的变化和切屑形状的改变,有切屑根部对外力的适应情况可知,并不需要很大的外力就可以使切屑卷曲。
②引导切屑的流动,它可以把形成卷曲的切屑导向某些预定的障碍物,使切屑承受反力而折断。
发展趋势:硬质合金可转位刀片断屑槽发展趋势是由简单的二维到复杂的三维,这种结构变化能达到下面几个效果:(1)、使得刀片具有更宽的断屑范围,能适用多种金属材料的加工。
(2)、使得刀片具有更小的切削阻力,能实现大吃刀、大进给和高速切削。
(3)、在同样的切削参数下,获得更高的表面加工质量。
3、复合卷曲的切屑易于折断的理论分析:通过力学分析,得出这样的结论:由于切屑卷曲时横截面最大应力δc1、δc2和δs均大于切屑材料的屈服极限δ,而小于其破断应力,对于弹塑性线性强化材料,应力越大其应变就越大,强化程度就越高,硬化程度也就越大,碰到障碍后就越容易折断。
所以,复合卷曲的切屑比向上卷曲的切屑及侧向卷曲的切屑都容易折断。
第三章现代刀具设计原理1、主刃是参与金属切削最核心的部分,它是由前刀面与后刀面相交而成的空间曲线。
2、刀—屑分离线的概念:前刀面与切屑发生分离有两种情况。
一种情况,自然分离,由于切屑底层流动速度高于切屑顶层的流动速度,因而使切屑发生向上卷曲,切屑与前刀面发生分离;另外一种情况,在这个过程中,切屑也可以受到槽型障碍的作用,与前刀面产生分离,这样在前刀面上,存在一条刀一屑分离线该线可以用刀一屑接触长度Lf 定量描述。
3、对可转位刀片断屑槽进行有限元分析的目的:一是计算出所设计的断屑槽结构在某一切削力下的最大应力值,以便对槽型结构进行优化;二是计算出在刀片的破损应力下的最大主切削力和切削用量,用于分析和判定刀片材质质量状况。
4、HSK刀柄结构的优点有:1)采用锥面、端面过定位的结合形式,能有效地提高结合刚度;2)因锥部长度短和采用空心结构后质量较轻,故自动换刀动作快,可以缩短移动时间,加快刀具移动速度,有利于实现ATC的高速化;3)采用1:10的锥度,与7:24锥度相比锥部较短,楔形效果较好,故有较强的抗扭能力,且能抑制因振动产生的微量位移,HSK-A在无键的情况下可传递转矩;4)有比较高的重复安装精度;5)刀柄与主轴间由扩张锁紧,转速越高,离心力(扩张力)越大,锁紧力越大,故这种刀柄具有良好的高速性能,即在高速转动产生的离心力作用下,刀柄能牢固锁紧。
5、HSK刀柄结构也有弊端1)它与现在的主轴端面结构和刀柄不兼容;2)由于过定位安装,必须严格控制锥面基准线与法兰端面的轴向位置精度,与之相应的主轴也必须控制这一轴向精度,使其制造工艺难度较大;3)柄部为空心状态,装夹刀具的结构必须设置在外部,增加了整个刀具的悬伸长度,影响刀具的刚性;4)从保养的角度来看,HSK刀柄锥度较小,锥柄近于直柄,加之锥面、法兰端面要求同时接触,使刀柄的修复重磨很困难,经济性欠佳;5)成本较高,刀柄的价格是普通标准7:24刀柄的1.5~2倍;6)锥度配合过盈量较小(是KM结构的1/5~1/2),数据分析表明,按DIN公差制造的HSK 刀柄在8000~20000r/min运转时,由于主轴锥孔的离心扩张,会出现径向间隙;7)极限转速比KM刀柄低,且由于HSK的法兰也是定位面,一旦污染,会影响定位精度,所以采用HSK刀柄必须有附加清洁措施。
第四章现代刀具材料应用基础1、现代切削刀具材料主要有三类:——各种涂层硬质合金刀具;——陶瓷刀具,包括普通陶瓷刀具、金属陶瓷刀具、涂层金属陶瓷刀具、强化陶瓷刀具等;——超硬材料刀具,包括CBN刀具和金刚石刀具。
2、硬质合金是由难熔金属碳化物(硬质相)和粘结相(Fe族金属)通过粉末冶金工艺制备的金属陶瓷。
3、难熔金属碳化物,如WC、TiC、NbC、TaC、VC等,具有高硬度、高熔点的性质,以Co或Ni(主要是Co)为粘结相,用粉末冶金的方法生产的多相组合材料。
4、硬质合金特点如下:(1)极高的抗压强度,一般约为钢的2~3倍。
(2)很高的硬度,一般模具钢的淬火硬度在HRC65以下(相当于HRA<85),而硬质合金~般硬度为HRA83~93。
(3)良好的热强性能,与模具钢相比,硬质合金有更好的高温硬度和强度,两者之间的差异,在一定范围内随温度升高而增大。
(4)极高的弹性模量.一般约为钢的2.5~3.5倍。
(5)极好的导热性能,一般约为钢的3倍。
(6)较低的热膨胀系数,一般约为钢的一半。
(7)良好的耐蚀性能,硬质合金比钢具有更好的抗氧化以及抗其它腐蚀介质的能力。
5、硬质合金的分类:普通硬质合金,细晶粒、超细晶粒合金,钢结硬质合金6、硬质合金刀具表面涂层的作用:1)由于表层的涂层材料具有极高的硬度和耐磨性,故与末涂层硬质合金相比,涂层硬质合金允许采用较高的切削速度,从而提高了加工效率;或能在同样的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。
2)由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小,故与未涂层刀片相比,涂层刀片的切削力和切削刃温度有一定降低。
3)涂层刀片加工时,已加工表面质量较好。
4)由于综合性能好,涂层刀片有较好的通用性。
涂层牌号的刀片有较宽的适用范围。
7、刀具涂层技术目前可划分为两大类,即CVD(化学气相沉积)和PVD(物理气相沉积)技术。
8、CVD工艺缺陷:一是工艺处理温度高,易造成刀具材料抗弯强度下降;二是薄膜内部处于拉应力状态,使用中易导致微裂纹的产生;三是CVD工艺所排放的废气、废液会造成环境污染,与目前所提倡的绿色制造相抵触。
9、高性能AlTiN涂层特点:高性能的AlTiN涂层针对不锈钢、高温合金等难加工材料领域进行了优化,在保证纳米结构TiAlN涂层高韧性和光滑表面的同时,提高了涂层的Al含量,具有比TiAlN涂层更高的高温硬度、抗氧化性和热稳定性,体现了优异的抗磨粒磨损和粘着磨损性能。
10、硬质合金刀片的CVD涂层大致可分为四大系列:TiC/TiN、TiC/TiCN/TiN、TiC/Al2O3、TiC/Al2O3/TiN 。
11、PVD涂层优势:1)PVD工艺温度低,不会降低硬质合金刀片自身的强度;一般PVD涂层的沉积温度300~500℃,CVD沉积温度800 ~1200℃。
2)PVD涂层刀片刃部可磨得十分锋利;3)PVD涂层硬度高;一般PVD涂层硬度为HV2200 ~HV3500,CVD涂层硬度为HV1800 ~HV2800。
4)PVD涂层的通用性广,可应用于硬制合金、金属陶瓷和CBN刀片,整体刀具等各种切削领域。
12、PVD涂层离子镀膜原理及特点:离子镀是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质离子化,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时,把蒸发物或其反应物蒸镀在基体上。
离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结合在一起,不仅明显地提高了被层各种性能,而是大大地扩展了镀膜技术的应用范围。
离子镀除兼有真空溅射优点外,还具有涂层的附着力强、绕射性好、可镀材料广泛等优点。
而且沉积速度高,镀前清洗工序简单,对环境无污染,因此、近年来在国内外都得到迅速发展。
不足之处在于它无法避免液滴现象的产生,因而涂层表面光洁度相对较差。
现在发展的磁过滤离子镀技术能够有效的过滤沉积过程中形成的粗大液滴,表面质量明显改善,但这样会牺牲一定的沉积速度。
13、PVD涂层溅射镀膜原理及特点:当高能粒子(通常是由电场加速的正离了)冲击固体表面时,固体表面的原子、分子与这些高能离子交换动能,从而由固体表面飞溅出来,这种现象称为溅射。
飞溅出来的原子及其它离子在随后过程中沉积凝聚在基体表面形成薄膜,称为溅射镀膜。
溅射镀膜可根据产生溅射离子的方法分为直流溅射镀膜、射频溅射镀膜及离子束溅射镀膜等。
溅射镀膜具有许多优点:如可实现大面积沉积;几乎所有金属、化合物、介质均可作成靶,在不同材料衬底上得到相应材料薄膜;可以大规模连续生产。
不足之处是离化率低,沉积速度较慢。
现在发展的等离子辅助沉积技术能够提高离化率。