PVD 코팅과 CVD 코팅.

1. 코팅.

 

 절삭공구의 성능을 결정짓는 요인으로는 소재, 형상 등을 우선적으로 들 수 있으며, 코팅 기술을 통하여 더 많은 성능의 향상을 이룰 수 있게 되었다. 절삭 공구의 큰 발전은 1960년대 말에 일어났으며, 이후 초경 공구에 얇은 코팅을 입히는 것이 가능하게 되어 절삭공구의 수명을 높이는데 큰 기여를 하게 된다. 티타늄(Ti)의 코팅 두께는 마이크론(um) 단위에 불과했지만 코팅하지 않은 절삭공구를 코팅된 것으로 교체함에 따라, 절삭 속도, 공구 수명 등은 큰 폭으로 증가하였다. 어떤 절삭 가공을 하느냐에 따라 맞는 절삭 공구 선정이 중요하며, 코팅도 PVD 코팅, CVD 코팅 방식에 따라 성능이 달라지는 만큼 체크가 중요할 것으로 보인다.

 

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2. PVD코팅( 사용 영역 : 중 저속 / 단속영역 ).

 

 PVD란, Physical Vapor Deposition 약자로 증착온도 약 400~500℃ 이하의 온도에서 코팅이 가능하여 고속도 공구강 공구 등의 코팅이 가능하다. 코팅 두께가 얇으며, 경도가 높고, 인성이 높다. PVD코팅의 원리는 물리적 증발 원리에 의하여 코팅 물질을 가스상태로 변환시키고 증발원과 기판 사이의 가스 분위기(플라스마 상태)를 통한 증기의 전이를 통하여 코팅하고자 하는 소재에 박막형태로 응축시키는 과정에 의하여 코팅이 진행된다.

 

1) PVD 코팅 방식.

 

 가. 열 증착(Thermal evaporation) : 열 충격에 의해 코팅물질을 증기화 시킴.

 나. 스퍼터링(Sputtering) : 높은 에너지를 갖는 불활성 가스(Ar) 이온과 가스 방전으로 생긴 높은 에너지의 중성입자의 충격에 의해 코팅 물질을 증기화 시킴.

다. 이온 플레이팅(Ion Plating) : 이온 플레이팅 공정에는 3가지 방법이 있다. 마그네트론 이온 플레이팅(MSIP), 저 전압 전자빔 증발, 아크 이온 플레이팅 공정이다. 그중에서 가장 많이 이용되는 것이 아크 이온 플레이팅(AIP) 공정이다.

 

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3. CVD코팅 (PVD 대비 고속 영역).

 

 CVD란, Chemical Vapor Deposition의 약자로, 기상에서 고상을 석출하는 과정에서 화학반응이 있음으로, 진공증착 등의 물리적 증착(PVD : Physical Vapor Deposition)과 구별하여 제안된 약칭이다.(CVD코팅은 박막의 형태로 초경 모재 위에 단층 또는 다층으로 코팅하는 공정) 증착온도는 약 800~900℃로 코팅두께가 PVD코팅 대비 두꺼우며, 경도는 상대적으로 낮고 인성도 낮다.