3．当前PVD刀具涂层技术发展特点
从上述分析可以看出，在工业发达国家人们对涂层技术的发展愈来愈重视，物理涂层技术更是倍受青睐，应该肯定的是近几年来PVD正处于高速发展阶段，究其原因可归纳为以下几方面：高速切削加工时代的到来为其发展带来了良好的契机；复合型材料不仅可大幅度提高资源的利用率，并且可使部件的功能有极大的拓展，因此也更为人们所接受；此外随着人们对环境保护意识的增强，更为该项技术的发展拓宽了应用空间。
物理涂层经过30多年的发展，已成为工具制造业的一项关键技术，目前正处在蓬勃发展期，其发展速度超越了人们的想象，发展空间也出乎人们的意料。随着材料科学技术的进展，涂层技术也由单层薄膜发展到多层、梯度、纳米及纳米复合结构薄膜涂层，这些高新技术为机械制造业的发展起到了良好推动作用的同时，也使人们对其未来的发展充满了美好的憧憬。
近年来物理涂层技术的发展主要有如下特点：
(1)薄膜的多元化及服务的个性化
进入21世纪的PVD技术与上世纪90年代相比，已发生了极大变化，从单一的TiN、TiCN、TiAlN发展到现在的几十种涂层牌号，针对不同的切削加工应用条件，可对薄膜成分、结构进行选择，通过恰当的工艺手段，获取满意地切削效果。例如在齿轮加工中，除了对涂层刀具的使用寿命有严格要求外，如何保证齿轮的精度及表面质量同样至关重要，因此目前普遍采用的是复合膜层，即硬涂层+软涂层，当然对于不同的涂层公司而言，实现此目的的工艺方法不尽相同；而在高速铣削加工中，往往只采用硬质涂层。此外个性化服务的理念初步形成，例如Platit公司的涂层设备采用了开放式工作模式，可针对不同的用户随时开发更适合的涂层工艺。
(2)高速及干式切削涂层技术的开发
在高速加工或干式切削过程中，温度成为影响涂层刀具使用寿命的主要原因，因此提高薄膜的高温性能、保证涂层刀具的红硬性成为近几年PVD技术的开发热点。改进氮铝钛涂层，提高薄膜中Al的含量是有效方法之一，因此出现了所谓的AlTiN涂层（Al含量大于50%），应该说随着Al含量的增加（在一定范围内），薄膜的综合性能有所提高，但仍有一些关键技术有待解决：比如如何在生产过程中实现这种涂层，尤其当Al含量超过65%时；在这种涂层中如何控制AlN的晶体结构等。从最新的发展来看，各涂层公司已通过其它的薄膜技术解决了高速、高温切削加工问题，如Balzers的AlCrN涂层、Platit的（nc-Ti1-xAlxN）/（αSi3N4）涂层、CemeCon的TINALOX涂层、Metaplas的AlTiN-saturn涂层都具有优异的高温性能，并已成功应用于高速、干式切削加工领域。
(3)涂层薄膜组织结构的改善
目前在PVD市场中，阴极电弧离子镀技术仍占主导地位，但与先前不同，无论哪一个采用阴极电弧离子镀技术的公司，都试图通过硬件的开发及工艺的调整来改善涂层薄膜的组织结构，避免“液滴”和柱状晶的产生。尤其是随着纳米概念的出现，致使阴极电弧薄膜涂层组织发生了根本的改善，采用该技术得到的涂层表面Ra值已小于0.15μm，因此使得阴极电弧涂层的综合性能得以提高，并为市场所接受。
(4)PVD涂层领域的新概念
众所周知，与PVD技术相对应的是CVD技术，该项技术结合强度高、膜层厚，并且可以涂覆α-Al2O3涂层，因此更适合于中型、重型切削的高速、干式粗加工及半精加工领域。如何利用PVD技术，开发出Al2O3涂层工艺，实现厚膜涂层，将PVD涂层技术扩展到粗加工及半精加工领域，这一直是该行业亟待解决的难题。而CemeCon公司在该领域的研究已取得了突破性的进展，也预示着PVD技术新时代的到来。
另一具有里程碑意义的是纳米复合结构涂层，其数学模型由德国慕尼黑工业大学S Veprek教授提出，并在实验室条件下得到验证。此后S Veprek教授与SHM及Platit公司合作，在其实验室研究的基础上，开发出独具特色的柱形、旋转式阴极电弧靶，其π系列的涂层设备也正在逐步达到工业化生产水平。从理论上讲，这种涂层既具有十分高的显微硬度，又具有良好的表面质量，完全适合高速、高精度的切削加工。
