硬质涂层设备多是金属陶瓷涂层(TiN 等)，由涂层中的金属和反应气化合反应生成。最初是采用热 CVD 技术在 1000℃高温下由热能提供化合反应激活能，这样的温度只适合在硬质合金刀具上沉积 TiN 等硬质涂层，至今仍然是在硬质合金刀头上沉积 TiN-Al20复合涂层的重要技术。

2.空心阴极离子镀和热丝弧离子镀

    20世纪80年代开始用空心阴极离子镀和热丝弧离子镀沉积涂层刀具。这两种离子镀膜技术都是弧光放电离子镀膜技术，金属的离化率高达 20%~40%。

3.阴极电弧离子镀

    阴极电弧离子镀的出现使在工模具上沉积硬质涂层的技术得到了发展。阴极电弧离子镀的离化率为 60%~90%，使得大量的金属离子、反应气离子达到工件表面仍保持很高的活性而发生反应沉积形成TiN 等硬质涂层。目前，在工模具上沉积硬质涂层主要采用阴极电弧离子镀膜技术。

    阴极电弧源是固态蒸发源，没有固定的熔池，弧源位置可以任意安放，使镀膜室的空间利用率提高，装炉量加大。阴极电弧源的形状有小圆形阴极电弧源、柱状弧源、矩形平面大弧源，可以相隔排布不同成分的小弧源、柱弧源、大弧源来镀多层膜、纳米多层膜。同时，由于阴极电弧离子镀的金属离化率高，金属离子可以吸纳更多的反应气体，因此获得优异硬质涂层的工艺范围宽，操作简便。但是，采用阴极电弧离子镀所镀膜层组织中有粗大的熔滴颗粒。近些年来出现了很多细化膜层组织的新技术，使电弧离子镀的膜层质量得到了提高。