汽车模具中覆盖件模具占据关键地位，它是制造汽车各类零件模具的统称。国内汽车产业的蓬勃发展为汽车模具产业带来了广阔前景，同时也对其提出了更高要求。
一、刀具涂层观念的转变
在汽车制造业迅速崛起的进程中，为其配套的刀具行业以及刀具制造中至关重要的刀具涂层制造业也受益匪浅。汽车制造业是中国制造业中率先引入 PVD 涂层的领域。为契合汽车制造业的高速发展态势，刀具涂层领域不断推陈出新。新的涂层品种层出不穷，涂层品质持续优化，且更具针对性的个性化涂层开发成为主流。如今，刀具涂层不仅种类繁多，专业性也显著增强。过去那种认为单一涂层能解决所有切削问题的观念已逐渐被摒弃，取而代之的是依据具体切削应用科学选择合适涂层的做法，这标志着国内汽车行业在刀具涂层选择与应用方面正趋于成熟。
二、模具涂层的必要性
随着汽车行业竞争的加剧和经济形势的变化，汽车零件生产厂家对生产成本愈发关注。在零件生产成本中，工具成本占比较大，而模具作为关键部分，因其生产周期长、加工精度高，造价昂贵。因此，生产厂家期望模具具备较长使用寿命，且在加工产品过程中能保证产品表面质量优良。
在众多表面处理方法中，PVD 涂层是解决上述问题的理想之选。PVD 涂层技术作为先进的表面工程技术之一，以电弧放电作为金属蒸发源进行表面涂层。电弧离子镀技术具有镀膜速度快、膜层致密、附着力强等优点，使得电弧离子镀层在模具超硬镀膜领域的应用日益广泛且愈发重要。
从成本角度来看，PVD 涂层投入不足模具成本的十分之一，但能显著提高模具寿命和被加工零件的表面品质。与传统表面热处理方式相比，PVD 涂层的表面硬度通常高数倍至数十倍，经 PVD 处理的模具寿命可提高数倍至数十倍，大幅降低了工具成本。同时，模具寿命延长可减少因更换模具导致的机器停机时间，降低对产能的影响。此外，PVD 涂层的摩擦系数远小于普通金属材料，例如，经表面抛光的金属材料表面摩擦系数约为 0.9，而 PVD 涂层材料对钢材的摩擦系数在 0.1 - 0.6 之间。不同涂层的低摩擦系数特性使经 PVD 处理的模具在加工时与被加工零件表面摩擦减小，零件表面质量远优于无涂层模具生产的零件。
三、模具磨损机理与涂层应用类型的关联
不同类型的模具，因生产产品各异，其失效形式也不尽相同。以冲裁模为例，在正常使用中，刃口磨损是主要失效形式，从磨损机理分析，凸凹模的磨损主要为粘附磨损和磨料磨损。
PVD 涂层具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系数、高密度组织和化学稳定性等特征，这些特性与模具的磨损机理密切相关，决定了涂层在模具中的应用类型。
四、市场常见涂层类型
刀具涂层
当前，市场上刀具涂层首推氮化铝钛（TiAlN）。TiAlN 硬度更高、高温工作性能更优，可用于切削更硬的合金钢，适用于高速和干式切削，这对追求高效率的现代汽车制造业意义重大。以 TiAlN 为主要成分的复合涂层（TiAlN 复合涂层）与单一 TiAlN 涂层相比，厚度更大且与刀具基体结合力更好，适用于重切削。
相比之下，TiN 涂层由于耐热温度（一般低于 600℃）和硬度较低（一般低于 HV2000），目前大多应用于低速和小批量切削加工。
尽管 TiAlN 在碳钢和合金钢切削中表现出色，但在铝合金等有色金属切削方面却存在劣势。实际切削表明，TiAlN 涂层刀具用于铝合金切削时，不仅无法提升加工性能，反而因排屑不畅导致刀具过早报废，并使加工面粗糙度增加。对此，欧美企业广泛采用新一代涂层来解决此类加工难题，如类金刚石涂层（DLC 涂层）和以氮化锆为基础的不含铝的涂层 ——ZrN 复合涂层。
模具涂层
汽车冲压成型模具（TiN，TiCN）：可解决粘料磨损问题，延长模具寿命；避免产品拉伤，提高生产效率。
汽车压铸模具（AlCrN，AlTiN）：能有效解决铝合金压铸过程中的粘料烧附、冲蚀问题，防止模具受热开裂、变形。
汽车锻造模具（AlCrN，TiAlN - ML）：可解决粘料磨损问题，延长模具寿命，并解决热裂纹问题。
综上所述，中国汽车制造业在 PVD 涂层技术引入国内的过程中发挥了关键作用，同时，无论是国际知名涂层企业还是本土涂层供应商，近年来都为国内汽车制造业发展提供了有力支持，这种相辅相成的关系在未来发展中将进一步巩固和提升。
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