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PVD硬质涂层设备国内外差距浅析
本站发布时间:2011-06-21
当前,中国的制造业正持续快速地发展,以数控为基础的现代制造技术正朝着高速、干切削的方向迈进。超硬涂层的出现可有效地改善刀具的高温性能,使涂层刀具应用于高速、干切削成为可能。与此同时国家大力推进节能、制造的政策,国内刀具、模具涂层技术在21世纪掀起了第二次发展热潮,发展的重点为各类PVD技术。大专院校以超硬薄膜为主要研究方向,而市场上则以建立硬质涂层加工服务中心为国内硬质涂层业发展的主流。尽管国内硬质涂层技术无论是在硬件还是软件水平上都依然落后于国际先进水平,但中国巨大无比的市场应用前景使得其普及性及需求量仍然在全球无人能及。

    相对于硬质涂层市场,国内的硬质涂层设备制造商的表现却不尽如人意。这些差距及造成此差距的原因在哪里呢?

    一、硬件差距

    国内厂商大多仅以提供硬质涂层主机为主,设计上延续了早年装饰涂层的理念,结构与九十年代也大同小异,这种模式严重阻碍了工业化批量生产的推进,另一方面也造成设备制造商与市场的严重脱节。具体如下:

    1.蒸发源

    蒸发源包括圆形阴极弧源、平面阴极弧源、柱状阴极弧源、磁控溅射源、离子源等等。国内厂商生产的蒸发源离化率低、靶材利用率也很不理想(主要是磁场设计不尽合理);离子源可靠性差。国外厂商制造的蒸发源技术含量极高且保密措施及其完善,因此对于国内厂商来说,仿制国外蒸发源难度不小,自主研发更是难以在短期达到国外同等产品的水平。

    2.

    国内厂商的电源品质较差,元器件可靠性不行,常常发生烧电源的原件(例如:快速恢复二极管经常烧),需要相关厂家经常来修。长此以往将影响涂层中心的正常运行。

    3.控制系统

    国内厂商制造的PLC系统相比国外差距也很大,主要表现为:系统有时会莫名出错,甚至会崩溃,数据采样工作不好,可操作性差。此外,国内厂商也很难做成一键式操作模式。与之相比国外厂商的操作系统完全是一个傻瓜操作模式,按照要求操作,都不会有任何问题。

    4.问题

    1)传动装置差,经常出现转架卡死。

    2)国产电离真空计耐候性差,特别是对一些甲烷,乙炔等气体。

    3)真空系统尤其差,传动密封经常出问题。

    二、工艺差距

    目前国内做硬质涂层设备的厂家基本都是原来做装饰涂层起家的,可以说目前国内的装饰涂层设备已经性能很好了,做装饰涂层的很少有买国外的设备。但是硬质涂层除了对硬件要求较高以外,对涂层工艺也是非常之高。国内厂商由于长期受到装饰涂层的影响,其脑子里已经形成了一套固化的思维,但是这些思维并不适合于硬质涂层。国外硬质涂层厂商经过长年的研发积累,已经掌握了硬质涂层工艺及其要点,同样对国内用户进行了相关know-how的保密。因此国内硬质涂层设备及时硬件性能大致相当,却也很难做出与国外硬质涂层厂商性能相当或者接近的涂层。

 三、人才差距

    与国外强大的研发及相关技术人员相比,国内的硬质涂层行业相关技术人员非常匮乏。很多的工程师工资水平较低,人心浮躁,没有心思好好做设备设计、开发、制造及涂层工艺研发。甚至发出了“为了生存而工作,而不是为了生活而工作”的感慨。

    造成这些诸多差距背后的原因是什么?经过一定的分析,我们不难发现这是与我国的发展模式所造成的。

    最近20年中国经济高速发展,中国的制造业在各个方向上全面向国际顶级厂商发起冲击。在质量接近或者说差距不大的情况下依靠价格取胜的经典案例更是数不胜数。然而硬质涂层行业是相对来说比较崭新、同时市场规模还没有得到足够开发的行业。国外厂商经过多年的积累获得了在此行业立足的技术优势,而 

    个技术门槛相对于国产厂商来说是非常高的。国内厂商大多是经过装饰涂层行业的成功后转型到硬质涂层行业的,装饰涂层经过早年的暴利的辉煌后也逐渐走向正规并最终走向激烈甚至有些惨烈的价格竞争。自主研发技术是一个非常昂贵和漫长的付出过程,复制并改进则是相对简单快速的获利方式,然而高技术门槛与技术保密基本扼杀了后者。这也就不难看出目前的局面实际还是由于中国自身发展的商业模式造成的。

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