L’aparició de la tecnologia de recobriment de buit ha estat relativament recent. A l’àmbit internacional, la tecnologia CVD (deposició de vapor químic) es va aplicar a les eines de tall d’aliatge dur als anys seixanta. No obstant això, durant el seu primer desenvolupament, aquesta tecnologia es va enfrontar a molts obstacles. Necessitava operar en un entorn de temperatura alt - (amb una temperatura del procés per sobre dels 1000ºC) i tenia una varietat limitada de recobriments, cosa que limitava significativament el seu potencial de desenvolupament.
A finals de la dècada de 1970, va sorgir la tecnologia PVD (deposició física de vapor), obrint un nou espai prometedor en el camp del recobriment de buit. En poques dècades després, la tecnologia de recobriment PVD es va desenvolupar ràpidament.
Avui en dia, les noves tecnologies com PCVD (deposició de vapor químic físic) i MT - CVD (medi - deposició de vapor químic) han aparegut al camp de tecnologia de recobriment de buit. Diversos equips i processos de recobriment han estat provocant contínuament, presentant una escena pròspera i diversa.
En el futur, les tendències de desenvolupament de la tecnologia de recobriment d’eines inclouran els següents punts:
(I) Diversificació i complexitat dels components de recobriment
a. La primera generació de recobriments PVD consistia principalment en estany. Sobre aquesta base, es van desenvolupar successivament diversos recobriments de metall únic com TIC, TICN, ZRN, CRN, WC. Amb el desenvolupament posterior de la tecnologia de deposició de PVD, es va afegir alumini als recobriments i van aparèixer recobriments d’aliatge metàl·lics multicomponent com Tiain i Tiaicn. La seva resistència al desgast i la seva duresa vermella han millorat significativament en comparació amb els recobriments de metall single -, que permeten utilitzar -los a velocitats de tall més elevades, per exemple, fins a 150 m/min en talls de rodatge.
b. Més tard, es va convertir en una tendència de dipositar diversos tipus de recobriments diferents a la capa de la capa per aprofitar els avantatges de cada recobriment. Per exemple, es van utilitzar combinacions TiN + Ticn + Tin, Tin + Tialn, Tiain + Wc/C, etc.
c. En els darrers anys, la tecnologia de recobriment PVD ha fet un altre pas endavant. Diverses empreses de recobriment a l'estranger han desenvolupat amb èxit la tecnologia de recobriment de pols i han començat a aplicar -la. Per exemple, la tecnologia P3E (emissió d’electrons millorats per pols) de Balzers a Suïssa i la tecnologia HIP_ (Ion Ion Pulse) de Cemecon a Alemanya. Aquestes dues noves tecnologies utilitzen electrons polsats per activar l'evaporació de l'arc del material objectiu. A causa d’aquest procés que funciona en una atmosfera d’oxigen, teòricament, aquesta tecnologia pot dipositar qualsevol òxid metàl·lic (com AL2O3, ZRO2, CR2O3, TA2O5, etc.) i els seus recobriments compostos. Actualment, el recobriment AL2O3 ha entrat a la fase de prova pràctica i es creu que s’aplicarà àmpliament en un futur proper.
(Ii) El desenvolupament d'aplicacions dels recobriments es fa més objectiu
Per complir els requisits d’aplicació diferents, el desenvolupament i el disseny dels recobriments s’han dirigit cada cop més. Segons les característiques i els requisits de diferents camps d’aplicació com ara la perforació, el fresat, el tall de rodatge en sec, l’estampació i el dibuix profund, s’han desenvolupat recobriments amb avantatges relatius en aquests aspectes. Mitjançant esforços i experiments contínues, s’ha aconseguit l’èxit en determinats camps, com l’aplicació de Tix (Al: Ti=2: 1) recobriments en fresat, recobriments AICRN aplicats a {{4} de velocitat de tall sec de velocitat, CRN + tisin compostos compostos aplicats en perforació i recobriments composits Tin + tcx aplicats en motlles de dibuix profund. La seva vida és significativament millor que les d’altres recobriments. A més, diversos recobriments dirigits amb funcions com la resistència a la corrosió (recobriments CRX), "Lubricació auto- (recobriments WC/C), el processament de materials tous (recobriments MOS2) i el processament de materials durs (CBN, recobriments de diamants)" ja s'han aplicat. Tot i que aquests recobriments han tingut un gran èxit en els seus respectius camps, amb el desenvolupament continu de la tecnologia de recobriment PVD, es desenvoluparan contínuament nous recobriments més dirigits per substituir aquests recobriments existents.
(Iii) Les partícules de deposició dels recobriments solen ser nanòmetre
Amb el desenvolupament de la nanotecnologia i l’avanç de la tecnologia de recobriment, el nanòmetre - eines de tall recobertes han cridat una gran atenció dels investigadors i de les empreses de serveis de recobriment PVD. La nanomerització de les partícules de deposició de recobriment pot millorar la força d’enllaç entre el recobriment i el substrat, així com entre diferents capes, i també pot reduir la rugositat superficial del recobriment. Actualment, les partícules de deposició de la majoria dels recobriments són encara relativament grans. Tot i que hi ha alguns recobriments anomenats nivell Nano -, encara es poden trobar partícules grans a la superfície final del recobriment, i la superfície de recobriment encara és relativament rugosa. Reduir la mida de les partícules de deposició de recobriment mantenint l’estabilitat del procés per evitar l’aparició de partícules anormals grans es convertirà en una direcció important per al desenvolupament de recobriments, especialment en aplicacions de superfície mirall. Tot i que algunes empreses han desenvolupat recobriments de superfície mirall, la seva qualitat i estabilitat són pobres, i el procés també és relativament complex. En el futur recobriment de recobriment i desenvolupament, la nanomerització de les partícules de recobriment i la nanomerització del gruix entre els recobriments entre els recobriments seran les principals direccions de desenvolupament, que té una gran importància per millorar el rendiment integral dels recobriments i reduir l’estrès entrellaçador i millorarà encara més la suavitat de la superfície del mirall, ampliant encara més l’aplicació de les recobriments en la indústria de la precisió.
(Iv) La temperatura del procés dels recobriments augmenta
Des de la temperatura de deposició d’uns 1000 graus per a recobriments generals de CVD fins a uns 500 graus per a recobriments PVD i PECVD, la temperatura de deposició dels recobriments ha disminuït, ampliant així el rang d’aplicacions de recobriments. Tanmateix, una temperatura de deposició d’uns 500 graus encara té efectes adversos sobre la peça de recobriment, com ara la deformació de la peça i una disminució de la duresa del substrat. Per tant, cal proposar els requisits especials per escalfar la peça de recobriment, com ara que la temperatura de calefacció posterior de la peça no sigui inferior a la temperatura del recobriment. Els recobriments amb temperatures més baixes, com els que tenen una temperatura de recobriment per sota dels 200 graus, eliminaran aquestes limitacions, permetent una gamma més àmplia de materials per a aplicacions de recobriment, una selecció més flexible de preescalfament i una aplicació completa més factible de diferents tecnologies de modificació de superfície. Al mateix temps, l’aplicació de recobriments de temperatura baix - reduirà el consum d’energia d’equips de recobriment, amb un cert efecte de protecció ambiental en la conservació d’energia. A més, la reducció de la temperatura de recobriment permet una escalfament i temps de refrigeració més curts, reduint el cicle de lliurament dels recobriments i millorant l'eficiència. Per tant, els recobriments de temperatura baixos - promouran molt l’aplicació i la popularització dels recobriments i es convertiran en una direcció important per al desenvolupament de recobriments PVD.
