CN107052557A - 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀 - Google Patents

一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀 Download PDF

Info

Publication number
CN107052557A
CN107052557A CN201710192297.XA CN201710192297A CN107052557A CN 107052557 A CN107052557 A CN 107052557A CN 201710192297 A CN201710192297 A CN 201710192297A CN 107052557 A CN107052557 A CN 107052557A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
chopper
cated
welding ceramics
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710192297.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107052557B (zh
Inventor
邱基华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Sanhuan Technology Co ltd
Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Original Assignee
Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaozhou Three Circle Group Co Ltd filed Critical Chaozhou Three Circle Group Co Ltd
Priority to CN201710192297.XA priority Critical patent/CN107052557B/zh
Publication of CN107052557A publication Critical patent/CN107052557A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107052557B publication Critical patent/CN107052557B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B23K20/004Wire welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0617AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641Nitrides
    • C23C14/0647Boron nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀,所述焊接陶瓷劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔;所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸;所述焊嘴的内表面至少一部分具有涂层A;所述涂层A的材料为氮化硅、氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。本发明所述陶瓷劈刀的涂层的工艺简单,成本低;涂层与陶瓷本体的粘接性高;涂层可以防止陶瓷劈刀的内表面与焊线粘连;涂层的耐磨性好,可以提高劈刀的使用寿命。

Description

一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀
技术领域
本发明涉及一种陶瓷劈刀,具体涉及一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀。
背景技术
目前市场上生产的焊接陶瓷劈刀基本上不具备涂层。专利号为CN02804258.1的专利文件中公开了一种聚合物涂层和无机涂层,聚合物涂层主要成份为聚烯烃、聚对苯二亚甲基或氟聚合物;无机物涂层,如氧化铝、氮化硅、氧化硅、ZTA、DLC等。厚度为0.1-2微米,其主要目的是防止劈刀表面的沾污。该技术存在如下问题:(1)需要分区域通过不同的工艺手段实现材料表面的两种涂层,工艺较复杂;(2)焊嘴内表面采用的聚合物涂层不耐磨损,粘结力不够,易脱落;(3)焊嘴外表面的涂层材料耐磨性不够,导致焊嘴外表面的涂层耐磨性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种具有耐磨性好,工艺简单涂层的焊接陶瓷劈刀。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀,所述焊接陶瓷劈刀包括本体、孔以及位于本体一端的焊嘴;所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸;所述焊嘴的内表面至少一部分具有涂层A;所述涂层A的材料为氮化硅、氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。
本发明所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴的内表面涂层A采用氮化硅、氮化铝和六方氮化硼这类具有自润滑性能的高强度陶瓷材料,可减小劈刀内表面与焊线摩擦力,防止与劈刀内表面与金线粘连,并且该类材料与陶瓷劈刀的表面粘接性好,不易脱落,同时该类材料耐磨损,明显改善了焊接陶瓷劈刀涂层的耐磨损性,进而在一定程度上提高劈刀的使用寿命和避免焊接过程中出现问题。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层A为氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。当焊接陶瓷劈刀的焊嘴的内表面涂层A采用氮化铝和六方氮化硼中的至少一种时,焊接陶瓷劈刀的耐磨损性较好。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层A为六方氮化硼。
当焊接陶瓷劈刀的焊嘴的内表面涂层A采用六方氮化硼时,焊接陶瓷劈刀的防粘金性、耐磨损性、与焊接陶瓷劈刀的粘接性较好,不易脱落。特别是,当涂层A为氮化铝和六方氮化硼的混合物,且氮化铝和六方氮化硼的重量比为1~3:6~8时,相对于单独使用氮化铝、六方氮化硼或氮化硅,涂层A的防粘金性、耐磨性能和焊接陶瓷劈刀的粘接性更好。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴的外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B;所述涂层B的材料为红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅、六方氮化硼、ZTA和DLC中的至少一种。
本发明所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面的涂层B可以采用与内表面涂层一致的材料(如氮化硅、氧化硅、六方氮化硼等),也可以采用其他高强度材料(如红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氧化铝、ZTA、DLC等),以提高劈刀焊嘴的耐磨性,从而提高劈刀的使用寿命。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层B的材料为红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氮化铝、六方氮化硼和ZTA中的至少一种。当涂层B材料为红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氮化铝、六方氮化硼和ZTA中的至少一种时,焊接陶瓷劈刀的耐磨性和使用寿命较好。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层B的材料为氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。当涂层B的材料为氮化铝和六方氮化硼中的至少一种时,焊接陶瓷劈刀能体现出更好的耐磨性和使用寿命更好。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层B的材料为氮化铝。特别是,当焊接陶瓷劈刀的涂层A为六方氮化硼,涂层B为氮化铝时,可以有较长的使用寿命。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层A、的厚度为0.01~0.6微米,涂层B的厚度为0.01~0.6微米。涂层A、B的厚度如果过薄,将会导致在焊接一定次数后涂层的磨失,从而对焊接陶瓷劈刀不再起到保护作用;涂层A、B的厚度如果过厚,制备涂层所需要的时间过长,从而导致生产成本高。因此综合效果和生产成本,涂层A、B的厚度分别为0.01~0.6微米时较佳。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层A通过磁控溅射的方式形成,所述磁控溅射采用靶头变径装置。采用磁控溅射方式制备的劈刀涂层,附着力较强。具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述涂层B通过磁控溅射、喷涂、蒸镀中的至少一种方式形成。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述磁控溅射的溅射功率为150~700W,溅射气压为0.35~1.0Pa,气体总流量为30~50sccm,温度为150~260℃。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述蒸镀的工艺参数为:真空度为10-2~10-4Pa,蒸镀电流为150~250mA,速率为0.3~0.6nm/s。
作为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的优选实施方式,所述喷涂的工艺参数为:喷砂枪的压力为0.3~0.8MPa,氧气压力为0.7~1.2MPa,乙炔压力为0.1~0.15MPa,枪距为150~250mm。优选地,所述ZTA的喷涂的工艺参数为:喷砂枪的压力为0.6MPa,氧气压力为0.8MPa,乙炔压力为0.13MPa,枪距为200mm。
本发明的有益效果在于:本发明提供了一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀,涂层的工艺简单,成本低;涂层与陶瓷本体的粘接性高;涂层可以防止陶瓷劈刀的内表面与焊线粘连,防止焊线划伤;涂层的耐磨性好,可以提高劈刀的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例的示意图;
图2为焊接陶瓷劈刀的CD值随着焊接次数的变化关系图。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
图1中图(a)为具有涂层的焊接陶瓷劈刀100的一种实施例的示意图,图1中图(b)为图(a)中具有涂层的焊接陶瓷劈刀100焊嘴部分1b的横切放大图。如图1所示,具有涂层的焊接陶瓷劈刀100具有圆筒部101、圆台部102和焊嘴103,圆筒部101和圆台部102内设有孔104,所述孔从具有涂层的焊接陶瓷劈刀100的圆筒部101的末端一直延伸至焊嘴103,焊丝(图中未示出)被插入孔104中,并穿过焊嘴103。
在焊接的过程中,焊丝穿过孔104与焊嘴的内表面103接触,如果焊嘴的内表面103没有涂层,焊嘴的内表面103容易与焊线粘连,焊嘴的内表面103沾污后容易划伤焊线,焊线形成划痕后影响第二焊点与焊盘的结合强度;焊嘴的内表面103、焊嘴的外表面106和焊嘴面107与待焊接的物体表面接触,如果没有涂层,容易造成焊嘴的外表面106和焊嘴面107的磨损,从而影响焊接陶瓷劈刀的寿命。本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的焊嘴的内表面103不与焊线粘连,具有防止焊线划伤、寿命长等优点,涂层的具体材料见实施例2~10。
实施例2
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为六方氮化硼;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氮化铝。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:将焊接陶瓷劈刀清洗完成后置于磁控溅射真空腔内,并抽真空,起始真空度为5×10-4Pa,通入氮气,调节流量,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为30%。调节沉积腔室压力至0.35Pa,温度为250℃采用中频电源溅金属Al靶,溅射功率为400W,沉积时间为1h,得到涂层B;将基体转至正对六方氮化硼靶位置且采用靶头变径装置,关闭Al靶靶挡板,调节工作气压至1Pa,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为20%。采用中频电源溅射六方氮化硼靶,溅射功率为250W,沉积时间为40min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.4微米,0.3微米。
实施例3
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为氮化硅;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为红宝石。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:红宝石蒸镀:起始真空度为10-3Pa,蒸镀电流为250毫安,蒸镀速率为0.6nm/s。蒸镀15min,得到厚度为0.54μm的涂层B。在起始真空度为7.5×10-4Pa,通入氮气和氩气分别作为反应气体和工作气体,Si靶材,溅射功率为700W,溅射总气流为30sccm,氮气的分压比为33%,基底温度控制为260℃,溅射时间为30min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.6微米,0.54微米。
实施例4
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为氮化铝;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氮化铝。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:将焊接陶瓷劈刀清洗完成后置于磁控溅射真空腔内,并抽真空,起始真空度为5×10-4Pa,通入氮气,调节流量,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为30%。调节沉积腔室压力至0.35Pa,温度为180℃采用中频电源溅金属Al靶,溅射功率为150W,沉积时间为10min,得到涂层B;采用靶头变径装置,采用中频电源溅金属Al靶,溅射功率为150W,沉积时间为10min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.01微米,0.01微米。
实施例5
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为氮化铝;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为硅。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:红宝石蒸镀:起始真空度为10-2Pa,蒸镀电流为150毫安,蒸镀速率为0.3nm/s,蒸镀30min,得到膜厚度为0.54μm的涂层B。将起始真空度调至5×10-4Pa,通入氮气,调节流量,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为30%。调节沉积腔室压力至0.35Pa,温度为250℃,采用靶头变径装置,中频电源溅金属Al靶,溅射功率为350W,沉积时间为30min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.1微米,0.54微米。
实施例6
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为氮化铝;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为蓝宝石。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:蓝宝石蒸镀:起始真空度为10-4Pa,蒸镀电流为250毫安,蒸镀速率为0.6nm/s。蒸镀15min,得到膜厚度为0.54μm的涂层B。A层氮化铝溅射工艺。将起始真空度调至5×10-4Pa,通入氮气,调节流量,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为30%。调节沉积腔室压力至0.35Pa,温度为250℃,采用靶头变径装置,中频电源溅金属Al靶,溅射功率为400W,沉积时间为30min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.25微米,0.55微米。
实施例7
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为六方氮化硼;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为碳化钨。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:碳化钨粉末火焰喷涂法,使用乙炔和氧组合燃烧提供热量,采用压缩空气或气流加速装置来提高颗粒速度,喷砂枪的压力为0.8MPa,氧气压力1.2MPa,乙炔压力0.15MPa,枪距250mm,喷碳化钨粉至预定厚度得涂层B。将基体转至正对六方氮化硼靶位置且采用靶头变径装置,关闭Al靶靶挡板,调节工作气压至1Pa,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为20%。采用中频电源溅射六方氮化硼靶,溅射功率为250W,沉积时间为40min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.4微米,0.45微米。
实施例8
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为六方氮化硼;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为ZTA。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:涂层B采用ZTA粉末火焰喷涂法,使用乙炔和氧组合燃烧提供热量,采用压缩空气或气流加速装置来提高颗粒速度,喷砂枪的压力为0.3MPa,氧气压力0.7MPa,乙炔压力0.1MPa,枪距150mm,喷ZTA粉至预定厚度得涂层B。将基体转至正对六方氮化硼靶位置且采用靶头变径装置,关闭Al靶靶挡板,调节工作气压至1Pa,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为20%。采用中频电源溅射六方氮化硼靶,溅射功率为250W,沉积时间为40min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.4微米,0.6微米。
实施例9
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为六方氮化硼;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氮化硅。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:在起始真空度为7.5×10-4Pa,通入氮气和氩气分别作为反应气体和工作气体,Si靶材,溅射功率为400W,溅射总气流为30sccm,氮气的分压比为33%,基底温度控制为260℃,溅射时间为15min,得到涂层B。将基体转至正对六方氮化硼靶位置且采用靶头变径装置,关闭Al靶靶挡板,调节工作气压至1Pa,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为20%。采用中频电源溅射六方氮化硼靶,溅射功率为150W,沉积时间为20min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.05微米,0.1微米。
实施例10
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种实施例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A为氮化铝和六方氮化硼的混合物,且氮化铝和六方氮化硼的重量比为1:4,所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氮化铝。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:将焊接陶瓷劈刀清洗完成后置于磁控溅射真空腔内,并抽真空,起始真空度为5×10-4Pa,通入氮气,调节流量,使得氩气与氮气的总流量为50sccm,氮气的分压比为30%。调节沉积腔室压力至0.35Pa,温度为250℃采用中频电源溅金属Al靶,溅射功率为400W,沉积时间为1h,得到涂层B;将基体转至正对氮化铝与六方氮化硼的复合靶材位置且采用靶头变径装置,关闭Al靶靶挡板,调节工作气压至1Pa,使得氩气与氮气的总流量为40sccm,氮气的分压比为20%。采用中频电源溅射六方氮化硼靶,溅射功率为2000W,沉积时间为20min,得到涂层A。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.4微米,0.3微米。
对比例1
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种对比例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为聚乙烯;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氮化硅。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:涂层A采用聚乙烯热涂敷工艺,涂层B的制备工艺与实施例9中涂层B的制备工艺相同。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:A,B膜层厚度分别为0.4微米,0.3微米。
对比例2
本发明所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的一种对比例,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴内表面至少一部分具有涂层A,所述涂层A的材料为聚对二甲苯;所述陶瓷劈刀的焊嘴外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B,所述涂层B的材料为氧化铝。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的涂层的制备工艺为:涂层A采用聚对二甲苯热涂敷工艺,涂层B的制备工艺与实施例4中涂层B的制备工艺相同。
本实施例所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀焊嘴内表面涂层的、焊嘴外表面和焊嘴面的涂层厚度分别为:0.4微米,0.3微米。
实施例11
对实施例2~10、对比例1、2和无涂层的焊接陶瓷劈刀进行耐磨性测试,耐磨性测试是通过测试劈刀的内倒角直径(CD值)与劈刀焊接次数之间的关系,因为劈刀在使用过程中,劈刀会出现一定的磨损,随着使用次数的增加,劈刀的磨损的加剧,CD值也会越来越大,因此CD值在一定程度上代表了劈刀刀嘴处的磨损情况。图2为焊接陶瓷劈刀的CD值随着焊接次数的变化关系图。
从图2可以看出,在焊接次数相同的情况下,与对比例1、2和无涂层的焊接陶瓷劈刀相比,实施例2~10所述焊接陶瓷劈刀的CD值明显低于对比例1、2,说明加上涂层后明显改善了劈刀的耐磨损性,其中实施例10的耐磨损性最佳。
实施例12
对实施例2~10、对比例1、2和无涂层的焊接陶瓷劈刀在不同焊接次数的条件下进行第二焊点拉力测试,测试方法为:在临近第二焊点的位置向正上方施加拉力,焊线从焊垫撕裂的力为第二焊点的拉力,拉力越大,说明焊线和焊垫的结合力越大,第二焊点的焊接效果越好,焊接出来的产品可靠性越高,本测试使用的焊线的线径为0.7mil,测试结果见表1。
表1 不同焊接次数时的第二焊点拉力值
从表1可以看出,第二焊点拉力值随焊接次数的增多而降低,在相同焊接次数的条件下,实施例2~10所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀的第二焊点拉力值大于对比例1、2和无涂层的焊接陶瓷劈刀,其中实施例10的第二焊点拉力值最大。如果无涂层,焊接陶瓷劈刀的焊嘴处会沾污杂质颗粒,从而影响其表面形貌,对第二焊点的键合强度有较大的影响。焊接陶瓷劈刀在使用过程中,线径为0.7mil时,一般IC封装的第二焊点的拉力值要求是2g。而本发明所述焊接陶瓷劈刀的涂层材料与焊接陶瓷劈刀的粘接性好,经过多次焊接后,仍具有较高的第二焊点拉力值,经200万次焊接后,本发明所述焊接陶瓷劈刀的拉力值仍高于对比例1、2和无涂层的焊接陶瓷劈刀以及最低标准,说明本发明所述涂层材料能有效提高焊接陶瓷劈刀的使用寿命。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述焊接陶瓷劈刀包括本体、孔以及位于本体一端的焊嘴;所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸;所述焊嘴的内表面至少一部分具有涂层A;所述涂层A的材料为氮化硅、氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。
2.如权利要求1所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述涂层A为氮化铝和六方氮化硼中的至少一种。
3.如权利要求2所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述涂层A为六方氮化硼。
4.如权利要求1~3中任一项所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述焊接陶瓷劈刀的焊嘴的外表面和焊嘴面至少一部分具有涂层B;所述涂层B的材料为红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅、六方氮化硼、ZTA和DLC中的至少一种;优选地,所述涂层B的材料为红宝石、蓝宝石、碳化钨、硅、氮化铝、六方氮化硼和ZTA中的至少一种;更优选地,所述涂层B的材料为氮化铝和六方氮化硼中的至少一种;最优选地,所述涂层B的材料为氮化铝。
5.如权利要求4所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述涂层A、的厚度为0.01~0.6微米,涂层B的厚度为0.01~0.6微米。
6.如权利要求1所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述涂层A通过磁控溅射的方式形成,所述磁控溅射采用靶头变径装置。
7.如权利要求4所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述涂层B通过磁控溅射、喷涂和蒸镀中的至少一种方式形成。
8.如权利要求6或7所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述磁控溅射的溅射功率为150~700W,溅射气压为0.35~1.0Pa,气体总流量为30~50sccm,温度为150~260℃。
9.如权利要求7所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述蒸镀的工艺参数为:真空度为10-2~10-4Pa,蒸镀电流为150~250mA,速率为0.3~0.6nm/s。
10.如权利要求7所述具有涂层的焊接陶瓷劈刀,其特征在于,所述喷涂的工艺参数为:喷砂枪的压力为0.3~0.8MPa,氧气压力为0.7~1.2MPa,乙炔压力为0.1~0.15MPa,枪距为150~250mm。
CN201710192297.XA 2017-03-28 2017-03-28 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀 Active CN107052557B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710192297.XA CN107052557B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710192297.XA CN107052557B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107052557A true CN107052557A (zh) 2017-08-18
CN107052557B CN107052557B (zh) 2019-09-24

Family

ID=59621014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710192297.XA Active CN107052557B (zh) 2017-03-28 2017-03-28 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107052557B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107553203A (zh) * 2017-10-10 2018-01-09 无锡华美钼业有限公司 设置刀具清洗箱的钼合金板材切割机
CN108610028A (zh) * 2018-05-21 2018-10-02 潮州三环(集团)股份有限公司 一种陶瓷劈刀
CN113563112A (zh) * 2021-08-03 2021-10-29 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 陶瓷劈刀表面涂层的制备方法、陶瓷劈刀及其应用
CN113862670A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 深圳市盛元半导体有限公司 一种防粘铝劈刀制造加工工艺
CN115360110A (zh) * 2022-08-17 2022-11-18 潮州三环(集团)股份有限公司 一种焊接劈刀
CN117790344A (zh) * 2023-12-28 2024-03-29 北京寰宇晶科科技有限公司 一种具有复合cvd金刚石涂层的陶瓷劈刀及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59135738A (ja) * 1983-01-03 1984-08-04 スモ−ル・プレシジヨン・ツ−ルズ・インコ−ポレ−テツド ワイヤ−ボンデイング用キヤピラリ−装置
JPH11284014A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ワイヤボンディング用キャピラリ
DE19835344A1 (de) * 1998-08-05 2000-02-10 Bosch Gmbh Robert Bondkapillare
CN1489503A (zh) * 2001-01-30 2004-04-14 ������-����Ͷ�ʹ�˾ 具有聚合物涂层的焊头
US20040129755A1 (en) * 2000-03-27 2004-07-08 Kessem Trade Company Ltd Wire bonding capillary

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59135738A (ja) * 1983-01-03 1984-08-04 スモ−ル・プレシジヨン・ツ−ルズ・インコ−ポレ−テツド ワイヤ−ボンデイング用キヤピラリ−装置
JPH11284014A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ワイヤボンディング用キャピラリ
DE19835344A1 (de) * 1998-08-05 2000-02-10 Bosch Gmbh Robert Bondkapillare
US20040129755A1 (en) * 2000-03-27 2004-07-08 Kessem Trade Company Ltd Wire bonding capillary
CN1489503A (zh) * 2001-01-30 2004-04-14 ������-����Ͷ�ʹ�˾ 具有聚合物涂层的焊头

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107553203A (zh) * 2017-10-10 2018-01-09 无锡华美钼业有限公司 设置刀具清洗箱的钼合金板材切割机
CN108610028A (zh) * 2018-05-21 2018-10-02 潮州三环(集团)股份有限公司 一种陶瓷劈刀
CN113563112A (zh) * 2021-08-03 2021-10-29 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 陶瓷劈刀表面涂层的制备方法、陶瓷劈刀及其应用
CN113862670A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 深圳市盛元半导体有限公司 一种防粘铝劈刀制造加工工艺
CN115360110A (zh) * 2022-08-17 2022-11-18 潮州三环(集团)股份有限公司 一种焊接劈刀
CN115360110B (zh) * 2022-08-17 2024-02-06 潮州三环(集团)股份有限公司 一种焊接劈刀
CN117790344A (zh) * 2023-12-28 2024-03-29 北京寰宇晶科科技有限公司 一种具有复合cvd金刚石涂层的陶瓷劈刀及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107052557B (zh) 2019-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107052557B (zh) 一种具有涂层的焊接陶瓷劈刀
TWI402374B (zh) 用於雙絲電弧噴塗塗層之應用的方法及裝置
CN109161841B (zh) 一种AlCrN/AlCrSiN超硬纳米复合多层涂层及其制备方法和应用
JP4677050B1 (ja) 被膜形成方法及びその方法により形成される複合材
CN104264098B (zh) 一种爆炸喷涂碳化钨耐磨涂层的制备方法
CN105543780B (zh) 超硬刀具表面复合硬质涂层及其制备方法
WO2000073532A1 (en) Process for producing a hard-material-coated component
CN104419902A (zh) 靶材的处理方法
JP5462173B2 (ja) ろう材金属被覆物品及びその製造方法
CN110578122A (zh) 一种AlTiN/AlTiSiN多层纳米复合涂层的制备工艺
CN108754406A (zh) 一种模具表面复合处理方法
CN110578123A (zh) 高硬度AlTiN/AlTiSiN多层纳米复合涂层及其制备工艺
CN101994079A (zh) 在轴类零件表面制备高致密度涂层的喷涂-旋压方法
CN108531905A (zh) 一种高性能类金刚石复合涂层及其制备方法
CN106435444A (zh) 一种含Mo的TiCN基复合涂层的制备方法
CN106975861A (zh) 一种含有包覆层的碳化钨颗粒的硬面材料及其制备方法
CN108411242A (zh) 一种具有抗粒子冲刷表面层的热障涂层及其制备方法
TWI791120B (zh) 熔射塗膜的形成方法
TWI677589B (zh) 一種濺射靶材的製備方法
CN111005015A (zh) 一种钢表面冷喷涂/激光气体氮化复合制备梯度涂层的方法
CN106435445A (zh) 一种含Cr的TiCN基复合涂层的制备方法
KR20080076431A (ko) 혼성 분사 공정을 이용한 다이아몬드 공구 제조방법
CN114950919A (zh) 一种用于树脂基复合材料的复合涂层的制备方法和装置
JP2009523618A (ja) 硬金属又はサーメットサブストレートボディをコーティングする方法及びコーティングされた硬金属又はサーメットボディ
CN208604155U (zh) 一种具有防粘钢涂层的氧枪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230105

Address after: Floor 4, Building B4, Dongchuang Science Park, No. 216, Jinfeng Road, Mudu Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000

Patentee after: Suzhou Sanhuan Technology Co.,Ltd.

Patentee after: CHAOZHOU THREE-CIRCLE (Group) Co.,Ltd.

Address before: 515646 Sanhuan Industrial City, Fengtang Town, Chaozhou City, Guangdong Province

Patentee before: CHAOZHOU THREE-CIRCLE (Group) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right