[發(fā)明專利]工作模具及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575702.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103898443A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 黃家宏;朱繼文;楊國源;楊景富
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/00;B22D17/22
• 代理公司: 北京泰吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

1.一種工作模具，用以塑形一個工件材料形成一個工件初坯，包含一個基材及一層鍍膜，該基材具有一個靠近該工件材料的表面，該鍍膜結(jié)合于該基材的表面；其特征在于：該鍍膜包括一層功能鍍層，該功能鍍層的組成材料含有鉭-鈦-氮化合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作模具，其特征在于：該功能鍍層的組成材料還含有選自氫、氧、碳、氟及此等所成的群組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作模具，其特征在于：該功能鍍層的組成材料進一步還含有選自鋯、鉿、硅、鋁、硼、鎢及此等所成的群組。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3項所述的工作模具，其特征在于：該鍍膜還包括一層與該基材的表面連接且由鈦及/或鉻所構(gòu)成的緩沖膜層，而該功能鍍層則形成于該緩沖膜層上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作模具，其特征在于：以該功能鍍層整體重量為100wt%計算，該功能鍍層具有15～25wt%的鉭、25～50wt%的鈦、5～15wt%的氮、5～15wt%的氫及4～10wt%的碳。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作模具，其特征在于：以該功能鍍層整體重量為100wt%計算，該功能鍍層具有10～25wt%的鉭、25～50wt%的鈦、5～15wt%的氮、5～15wt%的氫、3～10wt%的碳及10～25wt%的鋯。

7.一種工作模具的制造方法，其特征在于：該制造方法包含以下步驟：

(A)將一個基材設置于一個物理氣相沉積系統(tǒng)中；

(B)將一個組合式靶材設置于該物理氣相沉積系統(tǒng)中的預定位置，該組合式靶材包括多個交錯且依序排列的材料單元，每一個材料單元至少具有預定原子比例的固態(tài)鉭金屬及鈦金屬；

(C)于該物理氣相沉積系統(tǒng)中通入包括氮氣的反應氣體；及

(D)啟動該組合式靶材而與該反應氣體配合進行反應性的物理氣相沉積，并于該基材表面形成一層含有鉭-鈦-氮化合物的功能鍍層的鍍膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該步驟(C)中所通入的反應氣體還包括選自于氣態(tài)碳氫化合物、氧氣、氫氣、氟化碳氣體及此等氣體之組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該步驟(C)中所通入的反應氣體包括氮氣與乙烷，且組成分壓比分別是：氮氣20～50%，乙烷25～50%。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該制造方法于步驟(B)與步驟(C)之間還包含一個步驟(E)，該步驟(E)是在該物理氣相沉積系統(tǒng)中對該基材以離子源進行前處理，令該基材的表面清潔并活化以增強該鍍膜對該基材的結(jié)合力。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該制造方法于步驟(B)與步驟(C)之間還包含一個步驟(F)，該步驟(F)是于該物理氣相沉積系統(tǒng)中進行物理氣相沉積而在該基材的表面形成一層由鈦及/或鉻所構(gòu)成的緩沖膜層，而該步驟(D)中含有鉭-鈦-氮化合物的功能鍍層則是形成于該緩沖膜層上并與該緩沖膜層共同構(gòu)成該鍍膜。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該步驟(D)所形成的鍍膜中，以其功能鍍層的整體重量為100wt%計算，該功能鍍層包含15～25wt%的鉭、25～50wt%的鈦、5～15wt%的氮、5～15wt%的氫及4～10wt%的碳。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該步驟(B)中之組合式靶材的每一材料單元還具有選自鋯、鉿、硅、鋁、硼、鎢及此等所成的群組所構(gòu)成的固態(tài)元素。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工作模具的制造方法，其特征在于：該步驟(D)所形成的鍍膜中，以其功能鍍層的整體重量為100wt%計算，該功能鍍層具有10～25wt%的鉭、25～50wt%的鈦、5～15wt%的氮、5～15wt%的氫、3～10wt%的碳及10～25wt%的鋯。