[發明專利]微鉆針表面電鍍方法及其結構

無效

• 申請號: 200710003665.8
• 申請日: 2007-01-23
• 公開（公告）號: CN101230459A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 黃續鐔;周鐘霖
• 申請（專利權）人: 環宇真空科技股份有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 王燕秋

技術領域

本發明與切削工具有關，特別是指一種微鉆針表面電鍍方法及其結構。

背景技術

一般鉆針可區分為一柄部以及一刃部，柄部供工具機械夾持，刃部用于對工件進行加工。由于刃部為進行鉆孔加工的主要部位，必需要具備相比于工件更高硬度的機械性質，以達到順利進行加工的目的。

為提高鉆針的機械性質，習知方式是采用電弧沉積(arc?deposition)在鉆針表面鍍上一層硬度較高的薄膜，以提高鉆針刃部表面的硬度。然而，若以電弧沉積(arcdeposition)方式鍍膜，容易在鍍膜表面產生金屬液滴(metal?droplet)，致使鍍膜表面不平滑。其中，金屬液滴的大小約介于0.7μm～2μm，對于一般的鉆針而言，由于其刃徑較大，且對于鉆孔的精密度要求較低，金屬液滴對于一般鉆針的鉆孔的精密度影響較小，且在摩擦系數的影響并不顯著，故金屬液滴所造成的影響尚在可以容許的范圍內。但是，若同樣以電弧沉積方式對微鉆針(micro?drill)進行鍍膜，同樣可以提高微鉆針刃部表面的硬度。但是，由于其刃徑較小約在3.175mm以下，且鉆孔的精密度要求較高；金屬液滴則顯得過大，不但大幅降低精密度，且相對鉆針的摩擦系數影響也大幅提高。故習用以電弧沉積(arc?deposition)方式鍍膜并不適用于微鉆針。

為改善上述問題，一般采用濺射沉積(sputter?deposition)的方式進行鍍膜，其能夠使鍍膜的膜厚較為平均且不會形成金屬液滴，鍍膜表面較為平滑。其相比于電弧沉積能夠降低摩擦系數，提高鉆孔的精密度以及速度。然而，在以濺射沉積方式進行鍍膜前，若不在鉆針刃部表面預先制作一附著度高的鍵植層(under-layer)作為底材，例如：鈦氮化物(TiN)，則鍍膜會產生附著力不足較容易剝離的問題。此種類型的微鉆針使用壽命較短，不能有效達到提升微鉆針機械性質的目的，具有機械性質較差的缺點而有待改進。

綜上所述，習用微鉆針表面鍍膜方法具有上述的缺點而有待改進。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種微鉆針表面電鍍方法及其結構，具有耐磨耗以及提高加工精度的特色。

為達到上述目的，本發明所提供的一種微鉆針表面電鍍方法，其特征在于包含下列各步驟：a)提供一微鉆針以及一真空腔，將所述微鉆針置于所述真空腔內；b)以電弧沉積方式對所述微鉆針表面進行沉積，以形成一第一鍍膜層；c)以濺射沉積方式對所述第一鍍膜層表面進行沉積，以形成一第二鍍膜層。

上述本發明的技術方案中，步驟a)中的所述微鉆針，預先用超聲波去除表面油污并烘干水分后，再置于所述真空腔內。

上述本發明的技術方案中，步驟a)中的所述真空腔，具有一真空管路，以供將所述真空腔抽成真空狀態。

上述本發明的技術方案中，步驟a)中的所述真空腔，抽真空至8×10^-3Pa。

上述本發明的技術方案中，步驟b)所述及的電弧沉積方式，為旋轉式電弧沉積。

上述本發明的技術方案中，步驟b)的所述第一鍍膜層，其厚度在3μm以下。

上述本發明的技術方案中，步驟c)所述及的濺射沉積方式，為非平衡磁控濺射沉積。

上述本發明的技術方案中，步驟c)的所述第二鍍膜層，為以非導電性靶材進行濺射沉積。

上述本發明的技術方案中，步驟c)所述及的非導電性靶材，選自二硼化鈦、三氧化二鋁以及氮化硼其中一種。

上述本發明的技術方案中，步驟c)的所述第二鍍膜層，其厚度在3μm以下。

一種以權利要求1所述電鍍方法制得的薄膜，其特征在于包含有：一微鉆針；一第一鍍膜層，以電弧沉積方式形成于所述微鉆針表面；一第二鍍膜層，以濺射沉積方式形成于第一鍍膜層表面。

所述第一鍍膜層的厚度在3μm以下。

所述第二鍍膜層的厚度在3μm以下。

所述第二鍍膜層為具有碳基、硼基、氮基或鈦基的合金。

采用以上技術方案，本發明先以電弧沉積方式提供微鉆針刃部高硬度的機械性質，使其具有耐磨耗的特色，再以濺射沉積方式提供微鉆針刃部形成光滑表面，可以減少不平滑面的形成，具有低摩擦系數的特色。由此，本發明相比于習用鍍膜方式，能夠克服電弧沉積鍍膜表面粗糙以及濺射沉積鍍膜附著力不高的缺點，并進一步提升微鉆針刃部的機械性質，使微鉆針具有較高的穩定性以及較長的使用壽命。因此本發明能克服習用微鉆針的缺點，提供微鉆針高硬度、低摩擦系數、高穩定性的機械性質，具有耐磨耗以及提高加工精度的特色。

附圖說明

圖1是本發明一較佳實施例的鍍膜流程圖；

圖2是本發明一較佳實施例的微鉆針的正面視圖；