CN117344271A - 一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，属于卷烟机设备技术领域，包括以下步骤：对卷烟机刀具表面进行清洁预处理；将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度；将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上；将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空；利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗；进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积；进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积；使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长；对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备；对完成涂层制备的卷烟机刀具进行打磨抛光；这一方法得到的卷烟机刀具耐磨涂层能够提高卷烟机刀具的使用寿命及卷烟生产效率。
Description
技术领域
本发明属于卷烟机设备技术领域，具体而言，涉及一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法。
背景技术
目前，常规的卷烟烟支由滤嘴部分和烟条部分组成，而烟条部分一般有一层卷烟纸包裹着烟丝，烟支燃烧时，烟丝和卷烟纸一起燃烧。随着降焦减害技术的进步，卷烟的烟碱和焦油含量逐渐降低，部分细支烟焦油量已经降低到6mg/支。
卷烟机是利用卷烟纸将烟丝卷制成卷烟的机器，是最重要的卷烟生产机械设备之一；合金刀具是卷烟机设备的重要组成部分，通常安装在卷烟机鼓轮上，在卷烟的生产加工过程中承担着分切烟支及滤棒的任务。
卷烟机刀具属于易损零部件，价格昂贵；连续不间断的切割作业使得卷烟机刀具使用寿命短、若更换频繁不仅增加卷烟工业生产成本，还会对卷烟产量造成很大影响。因此提高卷烟机刀具使用寿命对于卷烟的生产加工非常重要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，能够有效提高卷烟机刀具的使用寿命及卷烟生产效率。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其中，包括以下步骤：
S10：对卷烟机刀具表面进行清洁预处理；
S20：将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度；
S30：将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上；
S40：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空；
S50：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗；
S60：进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积；
S70：进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积；
S80：使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长；
S90：对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备；
S100：对完成涂层制备的卷烟机刀具进行打磨抛光。
在上述技术方案的基础上，本发明的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法还可以做如下改进:
可选的，所述对卷烟机刀具表面进行清洁预处理的具体步骤包括：
第一步：将卷烟机刀具放入清洗溶剂中，去除卷烟机刀具表面的油污；
第二步：将卷烟机刀具放入乙醇溶液超声清洗；去除卷烟机刀具表面的清洗溶剂和其他杂质；
第三步：对卷烟机刀具表面进行吹干。
进一步的，所述将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度的具体步骤包括：
第一步：使用电动打磨砂轮对卷烟机刀具表面进行打磨，去除表面的凹凸不平；
第二步：将卷烟机刀具放入研磨装置中，研磨抛光卷烟机刀具，去除刀身毛刺；
第三步：对卷烟机刀具表面进行均匀喷砂处理，增加表面的均质化粗糙度，便于涂层牢固附着。
进一步的，将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上的具体步骤包括：
第一步：将卷烟机刀具分为切割刃部位和刀背部位；
第二步：在刀背部位涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
第三步：通过靶托上的夹紧件将卷烟机刀具固定安装至靶托上。
进一步的，所述将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空的具体步骤包括：
第一步：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中；
第二步：将Ti和TiAlN靶材对应位置安装在靶位上；
第三步：关闭镀膜腔室所有的气源和进口阀门；
第四步：通过真空泵对镀膜腔室进行抽真空，将背底真空抽至8×10-4Pa～2×10- 4Pa。
进一步的，所述利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗的具体步骤包括：
第一步：当镀膜腔室真空达到设定标准后，通入40sccm的纯氩气；
第二步：调节腔室内气压达到2.5Pa；
第三步：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具基底表面进行反溅清洗，施加电压600V，清洗时间为40min。
进一步的，所述进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积的具体步骤包括：
第一步：将镀膜腔室内部升温至300℃；
第二步：将Ti靶材溅射20～30s，去除靶材表面的杂质；
第三步：将镀膜腔室内部气压调至0.1～1Pa，输出功率调至50～100W，纯Ar＝39sccm进行Ti缓冲层沉积。
进一步的，所述进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积的具体步骤包括：
第一步：Ti缓冲层沉积完成后，将镀膜腔室内部温度调至室温～400℃；
第二步：温度到达后，将TiAlN靶材溅射30～60s，去除靶材表面的杂质；
第三步：将镀膜腔室内部气压调至0.1～3Pa，功率调至50～300W，Ar：N2＝1：1至5：1进行TiAlN涂层沉积。
进一步的，所述使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长的具体步骤包括：
第一步：使镀膜腔室内部保持气压、温度及Ar：N2气氛比保持不变，恒温20分钟，保证涂层更好的附着；
第二步：通过镀膜腔室设定以8～10℃/min的速率进行降温，镀膜腔室内部温度降至50℃以下时，关闭电源和气体源，涂层沉积结束；
第三步：将镀膜腔室内部通入空气，打开腔室门，取出靶托连带卷烟机刀具。
进一步的，所述对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备的具体步骤包括：
第一步：将制备完强度涂层的卷烟机刀具从靶托上取下；
第二步：撕下卷烟机刀具刀背部位已经固化的遮盖液；
第三步：将卷烟机刀具切割刃部分涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
第四步：通过旋转托盘顶端的夹持件固定卷烟机刀具；
第五步：将旋转托盘连带卷烟机刀具移至水帘设备的承载平台上；
第六步：在喷枪中倒入防粘黏涂层涂料，连接空气压缩机，对卷烟机刀具的外漏刀背部位进行喷涂覆盖；
第七步：将覆盖完成防粘黏涂层涂料的卷烟机刀具放入固化箱中固化；
第八步：固化完成后，撕下卷烟机刀具切割刃部分已经固化的遮盖液，将卷烟机刀具再次放入镀膜腔室中升温至150～300℃进行烘烤，进一步帮助防粘黏涂层固化。
所述卷烟机刀具包括切割刃部分和刀背部分，所述切割刃部分上设置有强度涂层，所述强度涂层包括Ti缓冲层和TiAlN涂层，所述刀背部分上设置有防粘黏涂层，所述强度涂层用于提升刀具的耐磨损性，延长刀具使用寿命并减少维护频率，所述防粘黏涂层用于降低烟支和其他杂质在刀具表面的黏附和积碳，有助于提高卷烟机的生产效率和稳定性，减少停机进行清洁维护的时间。
与现有技术相比较，本发明提供的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法的有益效果是：在本发明中，首先使用丙酮溶液超声清洗掉卷烟机刀具表面的油污，然后再使用乙醇溶液超声清洗掉卷烟机刀具表面残留的丙酮溶液和其他杂质，随后用氮气吹干进行进一步的打磨处理；为了在正式镀膜前获得适宜镀膜的刀具表面，需要在镀膜腔室内进行反溅清洗，进一步去除卷烟机刀具表面附着的杂质；在卷烟机刀具上依次沉积Ti缓冲层和TiAlN涂层；当涂层沉积结束后，保温一段时间，使涂层更好的生长，通过在卷烟机刀具切割刃部分制备Ti缓冲层，有效降低刀具基底与TiAlN涂层之间的残余应力，增强其粘合力；通过制备TiAlN耐磨涂层，显著提高卷烟机刀具在使用过程中的切削性能以及使用寿命，通过进一步在刀背部分制备防粘黏涂层，能够有效降低烟支和其他杂质在刀具表面的黏附和积碳，有助于提高卷烟机的生产效率和稳定性，减少停机进行清洁维护的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法的流程图；
图2为一种卷烟机刀具耐磨涂层结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
10、切割刃部分；11、刀背部分；12、强度涂层；13、防粘黏涂层；14、Ti缓冲层；15、TiAlN涂层。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一：
如图1所示，是本发明提供的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法的流程图，包括以下步骤：
S10：对卷烟机刀具表面进行清洁预处理；
S20：将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度；
S30：将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上；
S40：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空；
S50：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗；
S60：进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积；
S70：进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积；
S80：使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长；
S90：对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备；
S100：对完成涂层制备的卷烟机刀具进行打磨抛光。
可选的，在上述技术方案中，对卷烟机刀具表面进行清洁预处理的具体步骤包括：
首先将卷烟机刀具放入丙酮溶剂中进行超声清洗20min，去除卷烟机刀具表面的油污；
将丙酮溶剂清洗后的卷烟机刀具放入99％乙醇溶液中再次进行超声清洗，清洗时间为20min；去除卷烟机刀具表面的丙酮溶剂以及表面的其他杂质；
通过按压高压氮气瓶喷头喷出氮气对卷烟机刀具表面进行吹干，吹干过程中操作人员应佩戴防护面罩，防止99％乙醇溶液溅射对操作人员面部造成伤害。
进一步的，在上述技术方案中，将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度的具体步骤包括：
首先使用电动打磨砂轮对卷烟机刀具表面进行打磨，去除表面的凹凸不平；
然后将卷烟机刀具表面涂抹研磨膏，通过研磨装置研磨抛光卷烟机刀具刀身，去除刀身毛刺；
将去除毛刺后的卷烟机刀具移至喷砂机中，使用直径大小为0.5～1mm的石英颗粒对其表面进行喷砂处理，将石英颗粒装填到喷砂机内，使用喷枪进行喷射，喷射过程中，需要确保石英颗粒能够均匀地覆盖接触刀具表面，用于增加卷烟机刀具表面的均质化粗糙度，便于后期制备涂层更好的附着。
进一步的，在上述技术方案中，将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上的具体步骤包括：
首先，将卷烟机刀具分为切割刃部位和刀背部位，其中切割刃部分为用于切割的刃口部分，刀背部分为用于支撑和保护切割刃的部分；
然后在刀背部位上涂抹遮盖液，遮盖液选择防静电抗高温的遮盖液，涂抹时要保证遮盖液均匀地涂抹在刀背部分表面，边缘溢出部分使用刮板刮除，避免出现涂抹不均匀的情况，涂抹厚度≥1mm，避免涂抹过薄不方便后续遮盖液固化后撕下，然后等待遮盖液干透；
将遮盖完成的卷烟机刀具通过靶托上的夹紧件固定安装至靶托上。
进一步的，在上述技术方案中，将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空的具体步骤包括：
首先将固定安装卷烟机刀具的靶托移至镀膜腔室中；
然后清洁靶位并将Ti和TiAlN靶材对应位置安装在靶位上；
随后关闭镀膜腔室所有的气源和进口阀门；
通过真空泵对镀膜腔室进行抽真空，将背底真空抽至2×10-4Pa
进一步的，在上述技术方案中，利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗的具体步骤包括：
当镀膜腔室真空达到设定标准后，通入40sccm的纯氩气；
使调节腔室内气压达到2.5Pa；
利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具基底表面进行反溅清洗，施加电压600V，清洗时间为40min。
进一步的，在上述技术方案中，进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积的具体步骤包括：
将镀膜腔室内部升温至300℃；
将Ti靶材溅射20s，去除靶材表面的杂质；
将镀膜腔室内部气压调至0.3Pa，输出功率调至50W，纯Ar＝39sccm进行Ti缓冲层沉积。
进一步的，在上述技术方案中，进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积的具体步骤包括：
等待Ti缓冲层沉积完成后，将镀膜腔室内部温度调至250℃；
温度到达后，将TiAlN靶材溅射30s，去除靶材表面的杂质；
将镀膜腔室内部气压调至1.2Pa，功率调至200W，Ar：N2＝4：1进行TiAlN涂层沉积。
进一步的，在上述技术方案中，使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长的具体步骤包括：
使镀膜腔室内部保持气压、温度及Ar：N2气氛比保持不变，恒温20min，保证涂层更好的附着；
通过镀膜腔室设定以8℃/min的速率进行降温，镀膜腔室内部温度降至50℃以下时，关闭电源和气体源，涂层沉积结束；
将镀膜腔室内部通入空气，打开腔室门，取出靶托连带卷烟机刀具。
进一步的，在上述技术方案中，对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备的具体步骤包括：
将制备完强度涂层的卷烟机刀具从靶托上取下；
撕下卷烟机刀具刀背部位已经固化的遮盖液；
将卷烟机刀具切割刃部分涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
通过旋转托盘顶端的夹持件固定卷烟机刀具；
将旋转托盘连带卷烟机刀具移至水帘设备的承载平台上；
在喷枪中倒入防粘黏涂层涂料，连接空气压缩机，对卷烟机刀具的外漏刀背部位进行喷涂覆盖；
将覆盖完成防粘黏涂层涂料的卷烟机刀具放入固化箱中固化；
固化完成后，撕下卷烟机刀具切割刃部分已经固化的遮盖液，将卷烟机刀具再次放入镀膜腔室中升温至200℃进行烘烤，进一步帮助防粘黏涂层固化。
如图2所示，进一步的，在上述技术方案中；
卷烟机刀具包括切割刃部分10和刀背部分11，切割刃部分10上设置有强度涂层12，强度涂层12包括Ti缓冲层14和TiAlN涂层15，刀背部分11上设置有防粘黏涂层13，强度涂层12用于提升刀具的耐磨损性，延长刀具使用寿命并减少维护频率，防粘黏涂层13用于降低烟支和其他杂质在刀具表面的黏附和积碳，有助于提高卷烟机的生产效率和稳定性，减少停机进行清洁维护的时间。
实施例二：
包括以下步骤：
S10：对卷烟机刀具表面进行清洁预处理；
S20：将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度；
S30：将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上；
S40：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空；
S50：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗；
S60：进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积；
S70：进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积；
S80：使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长；
S90：对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备；
S100：对完成涂层制备的卷烟机刀具进行打磨抛光。
可选的，在上述技术方案中，对卷烟机刀具表面进行清洁预处理的具体步骤包括：
首先将卷烟机刀具放入丙酮溶剂中进行超声清洗20min，去除卷烟机刀具表面的油污；
将丙酮溶剂清洗后的卷烟机刀具放入99％乙醇溶液中再次进行超声清洗，清洗时间为20min；去除卷烟机刀具表面的丙酮溶剂以及表面的其他杂质；
通过按压高压氮气瓶喷头喷出氮气对卷烟机刀具表面进行吹干，吹干过程中操作人员应佩戴防护面罩，防止99％乙醇溶液溅射对操作人员面部造成伤害。
进一步的，在上述技术方案中，将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度的具体步骤包括：
首先使用电动打磨砂轮对卷烟机刀具表面进行打磨，去除表面的凹凸不平；
然后将卷烟机刀具表面涂抹研磨膏，放入到研磨装置中，研磨抛光卷烟机刀具，去除刀身毛刺；
将去除毛刺后的卷烟机刀具移至喷砂机中，使用直径大小为0.5～1mm的石英颗粒对其表面进行喷砂处理，将石英颗粒装填到喷砂机内，使用喷枪进行喷射，喷射过程中，需要确保石英颗粒能够均匀地覆盖在刀具表面，用于增加卷烟机刀具表面的均质化粗糙度，便于后期制备涂层更好的附着。
进一步的，在上述技术方案中，将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上的具体步骤包括：
首先，将卷烟机刀具分为切割刃部位和刀背部位，其中切割刃部分为用于切割的刃口部分，刀背部分为用于支撑和保护切割刃的部分；
然后在刀背部位上涂抹遮盖液，遮盖液选择防静电抗高温的遮盖液，涂抹时要保证遮盖液均匀地涂抹在刀背部分表面，边缘溢出部分使用刮板刮除，避免出现涂抹不均匀的情况，涂抹厚度≥1mm，避免涂抹过薄不方便后续遮盖液固化后撕下，然后等待遮盖液干透；
将遮盖完成的卷烟机刀具通过靶托上的夹紧件固定安装至靶托上。
进一步的，在上述技术方案中，将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空的具体步骤包括：
首先将固定安装卷烟机刀具的靶托移至镀膜腔室中；
然后清洁靶位并将Ti和TiAlN靶材对应位置安装在靶位上；
随后关闭镀膜腔室所有的气源和进口阀门；
通过真空泵对镀膜腔室进行抽真空，将背底真空抽至2×10-4Pa
进一步的，在上述技术方案中，利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗的具体步骤包括：
当镀膜腔室真空达到设定标准后，通入40sccm的纯氩气；
使调节腔室内气压达到2.5Pa；
利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具基底表面进行反溅清洗，施加电压600V，清洗时间为40min。
进一步的，在上述技术方案中，进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积的具体步骤包括：
将镀膜腔室内部升温至300℃；
将Ti靶材溅射25s，去除靶材表面的杂质；
将镀膜腔室内部气压调至0.3Pa，输出功率调至50W，纯Ar＝39sccm进行Ti缓冲层沉积。
进一步的，在上述技术方案中，进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积的具体步骤包括：
等待Ti缓冲层沉积完成后，将镀膜腔室内部温度保持在300℃；
将TiAlN靶材溅射30s，去除靶材表面的杂质；
将镀膜腔室内部气压调至1.2Pa，功率调至200W，Ar：N2＝4：1进行TiAlN涂层沉积。
进一步的，在上述技术方案中，使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长的具体步骤包括：
使镀膜腔室内部保持气压、温度及Ar：N2气氛比保持不变，恒温20min，保证涂层更好的附着；
通过镀膜腔室设定以10℃/min的速率进行降温，镀膜腔室内部温度降至50℃以下时，关闭电源和气体源，涂层沉积结束；
将镀膜腔室内部通入空气，打开腔室门，取出靶托连带卷烟机刀具。
进一步的，在上述技术方案中，对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备的具体步骤包括：
将制备完强度涂层的卷烟机刀具从靶托上取下；
撕下卷烟机刀具刀背部位已经固化的遮盖液；
将卷烟机刀具切割刃部分涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
通过旋转托盘顶端的夹持件固定卷烟机刀具；
将旋转托盘连带卷烟机刀具移至水帘设备的承载平台上；
在喷枪中倒入防粘黏涂层涂料，连接空气压缩机，对卷烟机刀具的外漏刀背部位进行喷涂覆盖；
将覆盖完成防粘黏涂层涂料的卷烟机刀具放入固化箱中固化；
固化完成后，撕下卷烟机刀具切割刃部分已经固化的遮盖液，将卷烟机刀具再次放入镀膜腔室中升温至250℃进行烘烤，进一步帮助防粘黏涂层固化。
卷烟机刀具包括切割刃部分10和刀背部分11，切割刃部分10上设置有强度涂层12，强度涂层12包括Ti缓冲层14和TiAlN涂层15，刀背部分11上设置有防粘黏涂层13，强度涂层12用于提升刀具的耐磨损性，延长刀具使用寿命并减少维护频率，防粘黏涂层13用于降低烟支和其他杂质在刀具表面的黏附和积碳，有助于提高卷烟机的生产效率和稳定性，减少停机进行清洁维护的时间。
Claims (10)
1.一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：对卷烟机刀具表面进行清洁预处理；
S20：将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度；
S30：将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上；
S40：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空；
S50：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗；
S60：进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积；
S70：进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积；
S80：使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长；
S90：对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备；
S100：对完成涂层制备的卷烟机刀具进行打磨抛光。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述对卷烟机刀具表面进行清洁预处理的具体步骤包括：
第一步：将卷烟机刀具放入清洗溶剂中，去除卷烟机刀具表面的油污；
第二步：将卷烟机刀具放入乙醇溶液超声清洗；去除卷烟机刀具表面的清洗溶剂和其他杂质；
第三步：对卷烟机刀具表面进行吹干。
3.根据权利要求2所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述将清洁后的卷烟机刀具进行粗糙研磨，加强涂层附着牢固度的具体步骤包括：
第一步：使用电动打磨砂轮对卷烟机刀具表面进行打磨，去除表面的凹凸不平；
第二步：将卷烟机刀具放入研磨装置中，研磨抛光卷烟机刀具，去除刀身毛刺；
第三步：对卷烟机刀具表面进行均匀喷砂处理，增加表面的均质化粗糙度，便于涂层牢固附着。
4.根据权利要求3所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，将粗糙处理后卷烟机刀具进行区域遮盖，并固定在靶托上的具体步骤包括：
第一步：将卷烟机刀具分为切割刃部位和刀背部位；
第二步：在刀背部位涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
第三步：通过靶托上的夹紧件将卷烟机刀具固定安装至靶托上。
5.根据权利要求4所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中进行抽真空的具体步骤包括：
第一步：将靶托连带卷烟机刀具放入镀膜腔室中；
第二步：将Ti和TiAlN靶材对应位置安装在靶位上；
第三步：关闭镀膜腔室所有的气源和进口阀门；
第四步：通过真空泵对镀膜腔室进行抽真空，将背底真空抽至8×10-4Pa～2×10-4Pa。
6.根据权利要求5所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具的外漏基底表面进行反溅清洗的具体步骤包括：
第一步：当镀膜腔室真空达到设定标准后，通入40sccm的纯氩气；
第二步：调节腔室内气压达到2.5Pa；
第三步：利用脉冲偏压电源对卷烟机刀具基底表面进行反溅清洗，施加电压600V，清洗时间为40min。
7.根据权利要求6所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述进行卷烟机刀具上Ti缓冲层的制备沉积的具体步骤包括：
第一步：将镀膜腔室内部升温至300℃；
第二步：将Ti靶材溅射20～30s，去除靶材表面的杂质；
第三步：将镀膜腔室内部气压调至0.1～1Pa，输出功率调至50～100W，纯Ar＝39sccm进行Ti缓冲层沉积。
8.根据权利要求7所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述进行卷烟机刀具上TiAlN涂层的制备沉积的具体步骤包括：
第一步：Ti缓冲层沉积完成后，将镀膜腔室内部温度调至室温～400℃；
第二步：温度到达后，将TiAlN靶材溅射30～60s，去除靶材表面的杂质；
第三步：将镀膜腔室内部气压调至0.1～3Pa，功率调至50～300W，Ar：N2＝1：1至5：1进行TiAlN涂层沉积。
9.根据权利要求8所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述使镀膜腔室内部恒温，使涂层得到更好的生长的具体步骤包括：
第一步：使镀膜腔室内部保持气压、温度及Ar：N2气氛比保持不变，恒温20min，保证涂层更好的附着；
第二步：通过镀膜腔室设定以8-10℃/min的速率进行降温，镀膜腔室内部温度降至50℃以下时，关闭电源和气体源，涂层沉积结束；
第三步：将镀膜腔室内部通入空气，打开腔室门，取出靶托连带卷烟机刀具。
10.根据权利要求9所述的一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法，其特征在于，所述对卷烟机刀具遮盖部分进行防粘黏涂层的制备的具体步骤包括：
第一步：将制备完强度涂层的卷烟机刀具从靶托上取下；
第二步：撕下卷烟机刀具刀背部位已经固化的遮盖液；
第三步：将卷烟机刀具切割刃部分涂抹遮盖液，等待遮盖液干透；
第四步：通过旋转托盘顶端的夹持件固定卷烟机刀具；
第五步：将旋转托盘连带卷烟机刀具移至水帘设备的承载平台上；
第六步：在喷枪中倒入防粘黏涂层涂料，连接空气压缩机，对卷烟机刀具的外漏刀背部位进行喷涂覆盖；
第七步：将覆盖完成防粘黏涂层涂料的卷烟机刀具放入固化箱中固化；
第八步：固化完成后，撕下卷烟机刀具切割刃部分已经固化的遮盖液，将卷烟机刀具再次放入镀膜腔室中升温至150～300℃进行烘烤，进一步帮助防粘黏涂层固化。
所述卷烟机刀具包括切割刃部分(10)和刀背部分(11)，所述切割刃部分(10)上设置有强度涂层(12)，所述强度涂层(12)包括Ti缓冲层(14)和TiAlN涂层(15)，所述刀背部分(11)上设置有防粘黏涂层(13)，所述强度涂层(12)用于提升刀具的耐磨损性，延长刀具使用寿命并减少维护频率，所述防粘黏涂层(13)用于降低烟支和其他杂质在刀具表面的黏附和积碳，有助于提高卷烟机的生产效率和稳定性，减少停机进行清洁维护的时间。
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| CN202311313547.2A CN117344271A (zh) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | 一种卷烟机刀具耐磨涂层制备方法 |
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2023
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