[发明专利]形成覆盖膜部分的基底处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对作为处理对象的产品中要形成覆盖膜的部分(在本发明中称为“形成覆盖膜部分”)的基底处理方法，例如涉及为了提高硬度、降低摩擦系数、提高耐腐蚀性能、提高耐高温氧化性能、装饰等各种目的，在滑动零件的表面上形成覆盖膜时，对上述滑动零件等处理对象的形成覆盖膜部分利用喷砂加工方法所进行的基底处理方法。

另外，本发明中的“喷砂加工方法”，除了利用压缩空气等压缩流体喷射研磨材料的干式喷砂或湿式喷砂等使用流体的喷砂加工方法之外，还广泛包括能以规定的喷射速度和喷射压力，向处理对象的形成覆盖膜部分喷射研磨材料的喷砂加工方法，例如使叶轮旋转，对研磨材料施加离心力，进行喷射的离心式(叶轮式)加工方法；以及利用击打转子击打研磨材料进行喷射的平打式等。

背景技术

在切削刀具等的切削刃与其它部件发生相对滑动的部分上，为了提高其硬度、降低摩擦系数、提高耐腐蚀性能、提高耐高温氧化性能等，通常要形成DLC(类金刚石碳)、TiAIN、TiN、TiC等的覆盖膜。

在处理对象表面上形成这种覆盖膜的情况下，要使形成的覆盖膜可靠地附着在处理对象表面上，就要进行使形成覆盖膜部分达到规定的表面粗糙度的基底处理，通过这种处理，使覆盖膜的一部分进入在形成覆盖膜部分上所形成的凹凸部分内，利用所谓的“固定效果”，提高形成的覆盖膜的剥落强度，从而提高它的耐久性。

在形成覆盖膜时进行的上述基底处理中，作为使处理对象的形成覆盖膜部分达到规定粗糙度的方法，例如有研磨、化学刻蚀、反应性离子刻蚀、激光束照射法、喷砂加工法等。

其中的喷砂加工法，由于能通过把磨粒喷射到处理对象的形成覆盖膜部分上这种比较简单的方法来进行，所以能以较低的成本进行上述基底处理，因而特别受到关注。

在利用上述喷砂加工法对处理对象的形成覆盖膜部分进行基底处理时，磨粒在冲撞时的速度有时要达到200m/sec以上。

而且，所使用的磨粒通常为比处理对象的硬度高的材料，才能对处理对象表面进行适当的切削，所以一旦使磨粒以上述那样的高速度冲撞处理对象，磨粒就会扎在处理对象表面上，这样，后续的磨粒又冲撞这种扎在处理对象表面上的磨粒，肯定会发生磨粒嵌入处理对象表面的现象。

在处理对象是硬度比较低的铝、铜、黄铜、锌等具有延展性的材料的情况下，这种磨粒嵌入特别显著，而且，不仅是这种材质，除了玻璃和陶瓷等硬脆性材料之外，金属、作为金属复合体的超硬合金、硅等半导体、工程塑料等各种材料，都有发生这种磨粒嵌入的情形。

另外，申请人提出一种喷砂加工法(参见专利文献1：特开2005-22015号公报)。虽然不是关于形成覆盖膜部分的基底处理的，而是一种利用侧喷砂把处理对象表面加工成镜面等光亮面的方法。但这种方法是在入射角度θ满足下列公式的条件下，使磨粒和压缩流体一起喷射，沿着被加工工件表面产生磨粒射流的加工方法。

0＜V·sinθ≤1/2·V

V＝喷射方向上磨粒的速度

θ＝磨粒相对于被加工工件的加工表面的入射角。

这可以作为本发明的现有技术。

如上所述，为了获得能改善形成的覆盖膜的耐剥落性等的固定效果，当利用喷砂加工法进行基底处理时，磨粒会埋入处理对象表面。

而且，一旦发生这种磨粒埋入的情况，就会妨碍此后进行的覆盖膜的形成。

例如，当在此后使用PVD(物理气相沉积法)或CVD(化学气相沉积法)等沉积方法形成覆盖膜的情况下，由埋入磨粒而产生的凸出部分的周围，在覆盖膜生长过程中受到影响，在该部分上将不会形成覆盖膜，膜厚度的均匀性降低，并且会产生覆盖膜很薄的部分。

此外，即使暂时能形成包括由于埋入磨粒而产生的凸出部分的均匀厚度的覆盖膜，在这种情况下，与在作为基底的处理对象表面上产生的凸部相对应，形成的覆盖膜的表面上也会产生凸出部分。因此，如果在切削工具等的滑动部分上形成这种覆盖膜，切屑便会撞击该覆盖膜的变薄部分或凸出部分，覆盖膜以这部分为起点被破坏，开始剥离等，覆盖膜会丧失其功能。

此外，在利用PVD法形成覆盖膜的情况下或用电镀等形成覆盖膜的情况下，当随着在处理对象上施加电压而形成覆盖膜时，在埋入形成覆盖膜部分的磨粒是碳化硅、绿碳化硅、氧化铝等绝缘物质的情况下，在埋入这种磨粒的部分及其周边，施加电压的状态就会不同，因而不能形成薄膜质量稳定的覆盖膜，根据不同情况，可能在形成覆盖膜时埋入研磨材料的部分上不形成覆盖膜。