[發明專利]一種微型鉆頭和微型鉆頭的制造方法

在審

• 申請號: 201410564087.5
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104384573A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張賀勇;陳成;屈建國
• 申請（專利權）人: 深圳市金洲精工科技股份有限公司
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00;H05K3/00;C23C14/06;C23C14/32;C23C14/35;B32B15/04;B32B9/00
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 田夏

1.一種微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭包括涂層，所述涂層由內向外包括：

打底層，過渡層和核心層，其中，

打底層的材料為Me,

過渡層的材料為MeN,

核心層的材料為MeAlN,

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的一種微型鉆頭，其特征在于，所述涂層包括覆蓋在核心層上的頂層，所述頂層的材料為MeAlSiN。

3.根據權利要求1所述的一種微型鉆頭，其特征在于，所述Me為Ti。

4.根據權利要求3所述的一種微型鉆頭，其特征在于，所述核心層中，鋁原子的原子百分比為0.45≤Al/(Al+Ti)≤0.70。

5.根據權利要求2所述的一種微型鉆頭，其特征在于，所述Me為Ti，所述頂層中，硅原子的原子百分比為0.03≤Si/(Al+Ti+Si)≤0.15。

6.根據權利要求2所述的一種微型鉆頭，其特征在于，所述打底層的厚度為10至100納米，所述過渡層的厚度為80至300納米，所述核心層的厚度為1.5至3微米,所述頂層的厚度為0.5至1.0微米。

7.一種微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭包括涂層，所述涂層由內向外包括：

打底層、過渡層、核心層和頂層，其中，

打底層的材料為Me,

過渡層的材料為MeN,

核心層的材料為MeAlN,

頂層的材料為MeAlSiN，

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V中的一種或幾種。

8.一種如權利要求1所述的微型鉆頭的制造方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1，清洗微型鉆頭的硬質合金基體；

S2,將清洗完成的微型鉆頭裝入加熱爐內，將爐內溫度設定為300至500℃進行加熱烘烤；

S3，開啟金屬Me靶弧電源，采用脈沖偏壓增強的Me等離子體對微型鉆頭的硬質合金基體進行刻蝕，Me靶電流50至100A，脈沖負偏壓峰值-800至-1000V，占空比10％至30％；

S4，采用電弧離子鍍技術在硬質合金基體的表面沉積Me金屬形成打底層，弧電流50至100A，脈沖偏壓峰值-100至-300，占空比10％至30％；

S5，通入氬、氮氣混合氣體，采用電弧離子鍍技術在所述打底層上面沉積MeN形成過渡層，所用靶材為純金屬Me靶材，氬氣體流量15至30sccm，氮氣流量45至100sccm，弧電流50至100A，脈沖偏壓峰值-100至-300V，占空比30％至50％；

S6,采用直流磁控濺射技術在所述過渡層上沉積MeAlN形成核心層，Me靶電流5至10A，Al靶電流2.5至6.0A，離子源功率1.0至3.0Kw，氬氣體流量15至30sccm，氮氣氣體流量65至100sccm，脈沖負偏壓峰值-50至-200V，占空比30％至50％；

所述Me為Ti、Cr、Zr、Hf或V。

9.根據權利要求8所述的一種微型鉆頭的制造方法，其特征在于，在步驟S6完成后包括步驟S7，采用磁控濺射技術在所述核心層上沉積MeAlSiN形成頂層，Me靶電流5至10A，中頻AlSi合金靶電流2.5至10.0A，離子源功率1.0至3.0Kw，氬、氮氣氣體流量保持不變，脈沖負偏壓峰值-50至-200V，占空比30％至50％。

10.根據權利要求8所述的一種微型鉆頭的制造方法，其特征在于，所述Me為Ti。