A kis kerek szerszámok megfelelő felület-előkészítése növelheti a szerszám élettartamát, csökkentheti a megmunkálási ciklusidőket és javíthatja a megmunkált felület minőségét. A megmunkálási igényeinek megfelelő szerszámbevonat kiválasztása azonban zavaró és munkaigényes lehet.
Mindegyik bevonatnak vannak előnyei és hátrányai is a megmunkálás során. Ha nem megfelelő bevonatot választunk, az alacsonyabb szerszámélettartamot eredményezhet, mint egy bevonat nélküli szerszám, és néha több problémát is okozhat, mint a bevonat előtt.
Sokféle szerszámbevonat közül választhat, beleértve a PVD-bevonatokat, a CVD-bevonatokat és a kompozit bevonatokat, amelyek felváltva vonják be a PVD-t és CVD-t stb. Ezek a bevonatok könnyen beszerezhetők a szerszámgyártóktól vagy a bevonatbeszállítóktól. Padló.
Ez a cikk röviden bemutatja néhány szerszámbevonat közös tulajdonságait, valamint néhány általánosan használt PVD és CVD bevonási lehetőséget. A bevonat minden tulajdonsága fontos szerepet játszik annak meghatározásában, hogy melyik bevonat a legelőnyösebb a vágási műveletekhez.
1 A bevonat tulajdonságai
keménység
A bevonat által okozott nagy felületi keménység az egyik legjobb módja a szerszám élettartamának növelésének. Általában minél keményebb az anyag vagy a felület, annál tovább tart a szerszám.
A titán-karbid-nitrid (TiCN) bevonatok keménysége nagyobb, mint a titán-nitrid (TiN) bevonatok. A széntartalom növekedése miatt a TiCN bevonat keménysége 33 százalékkal nő, keménysége körülbelül Hv3000 és 4000 között mozog (gyártótól függően).
A Hv9000-es felületi keménységű CVD gyémánt bevonat vágószerszámokon történő alkalmazása viszonylag kiforrott volt. A PVD bevonatú vágószerszámokhoz képest a CVD gyémánt bevonatú vágószerszámok élettartama 10-20-szorosára nőtt. A gyémántbevonat nagy keménysége és a vágási sebesség 2-3-szoros növelése a bevonat nélküli szerszámokhoz képest jó választássá teszik színesfém anyagok vágásához.
kopásállóság
A kopásállóság a bevonat kopásálló képességére utal. Míg egyes munkadarab-anyagok önmagukban nem túl kemények, a gyártás során hozzáadott elemek és eljárások a szerszám vágóélét letörhetik vagy elhomályosíthatják.
felületi kenőképesség
A magas súrlódási együttható növeli a vágási hőt, ami lerövidíti a bevonat élettartamát és akár meghibásodását is. A súrlódási tényező csökkentése jelentősen meghosszabbíthatja a szerszám élettartamát. A finom sima vagy szabályos textúrájú bevonatfelület segít csökkenteni a vágási hőt, mivel a sima felület lehetővé teszi a forgácsok gyors lecsúszását a gereblye felületéről, csökkentve a hőképződést. A jobb felületi kenőképességű bevonatos szerszámok nagyobb forgácsolási sebességgel is megmunkálhatók, mint a bevonat nélküli szerszámok, így elkerülhető a forró hegesztés a munkadarab anyagával.
oxidációs hőmérséklet
Az oxidációs hőmérséklet azt a hőmérsékleti értéket jelenti, amelynél a bevonat bomlásnak indul. Minél magasabb az oxidációs hőmérséklet értéke, annál kedvezőbb a magas hőmérsékleti körülmények között történő vágáshoz. Bár a TiAlN bevonat szobahőmérsékletű keménysége alacsonyabb lehet, mint a TiCN bevonaté, a magas hőmérsékletű feldolgozásban sokkal hatékonyabbnak bizonyult, mint a TiCN. Adja hozzá a WeChat: Yuki7557-et, hogy elküldje a makróprogram oktatóanyagának másolatát. A TiAlN bevonat magas hőmérsékleten is meg tudja őrizni keménységét, mert alumínium-oxid réteg képződhet a szerszám és a forgács között. Az alumínium-oxid réteg hőt adhat át a szerszámról a munkadarabra vagy a forgácsra. A keményfém szerszámok jellemzően nagyobb vágási sebességgel rendelkeznek a gyorsacél szerszámokhoz képest, így a TiAlN a keményfém szerszámok választott bevonata. A keményfém fúrók és szármarók gyakran rendelkeznek ezzel a PVD TiAlN bevonattal.
Tapadásgátló
A bevonat tapadásgátló tulajdonsága megakadályozza vagy enyhíti a kémiai reakciót a szerszám és a megmunkálandó anyag között, elkerülve a munkadarab anyagának lerakódását a szerszámon.
Színesfémek (például alumínium, sárgaréz stb.) megmunkálásakor gyakran előfordul a szerszámon felépített él (BUE), ami a szerszám letörését vagy a tűréshatáron kívüli munkadarab méreteit okozhatja. Amint a megmunkálandó anyag elkezd tapadni a szerszámhoz, a tapadás tovább tágul.
Alumínium munkadarab alakítócsappal történő megmunkálásakor a menetfúróhoz tapadt alumínium mennyisége minden furat megmunkálása után megnő, így a menetfúró átmérője a végén túl nagy lesz, így a munkadarab mérete túllépi a tűréshatárt és leselejtezi. A jó tapadásgátló tulajdonságokkal rendelkező bevonatok még olyan megmunkálási helyzetekben is jól működnek, ahol a hűtőfolyadék tulajdonságai rosszak vagy nem kellően tömény.
2 Általánosan használt bevonatok
1 titán-nitrid bevonat (TiN)
A TiN egy általános célú PVD bevonat, amely növeli a szerszám keménységét és magasabb oxidációs hőmérséklettel rendelkezik. A bevonat nagysebességű acél vágószerszámokhoz vagy alakítószerszámokhoz használható a nagyon jó feldolgozási eredmények elérése érdekében.
2 Titán-karbid-nitrid bevonat (TiCN)
A TiCN bevonathoz hozzáadott szénelem növelheti a szerszám keménységét és jobb felületi kenést biztosít, ami ideális bevonat a gyorsacél szerszámokhoz.
3 Nitrogén-alumínium-titán vagy nitrogén-titán-alumínium bevonat (TiAlN/AlTiN)
A TiAlN/AlTiN bevonatban kialakított alumínium-oxid réteg hatékonyan javíthatja a szerszám magas hőmérsékletű megmunkálási élettartamát. Ez a bevonat a főként száraz vagy félszáraz forgácsoláshoz használt cementált keményfém szerszámokhoz választható. A bevonatban lévő alumínium és titán arányától függően az AlTiN bevonatok nagyobb felületi keménységet biztosítanak, mint a TiAlN bevonatok, így ez egy másik életképes bevonási lehetőség a nagy sebességű megmunkálásnál.
4 Króm-alumínium-nitrid bevonat (AlCrN)
Az AlCrN bevonat jó csomósodásgátló tulajdonságai miatt a feldolgozás során választott bevonattá válik, amely hajlamos az éllerakódásra. A nagysebességű acél vagy keményfém vágószerszámok és alakítószerszámok megmunkálási teljesítménye nagymértékben javul ennek a szinte láthatatlan bevonatnak a felhordása után.
5 Gyémánt bevonat (gyémánt)
A CVD gyémánt bevonat a legjobb teljesítményt nyújtja a színesfém-feldolgozó szerszámokhoz, és ideális bevonat grafit, fémmátrix kompozitok (MMC), magas szilíciumtartalmú alumíniumötvözetek és sok más erősen koptató anyag feldolgozásához (Megjegyzés: tiszta gyémánt bevonat A vágószerszám nem használható acél alkatrészek megmunkálására, mert az acél alkatrészek megmunkálása során nagy forgácsolási hő keletkezik és kémiai reakció lép fel, ami tönkreteszi a bevonat és a szerszám közötti tapadóréteget).
Különféle bevonatok léteznek kemény maráshoz, menetfúráshoz és fúráshoz, mindegyiknek megvan a maga speciális alkalmazása. Emellett többrétegű bevonatok is kaphatók, amelyeknél a felületi réteg és a szerszámhordozó közé más bevonat is be van ágyazva, ami tovább növelheti a szerszám élettartamát.
3 A bevonat sikeres felhordása
A bevonat költséghatékony felhordásának elérése számos tényezőtől függhet, de általában csak egy vagy néhány életképes bevonási lehetőség létezik minden egyes feldolgozási alkalmazáshoz.
A bevonat és tulajdonságainak helyes megválasztása különbséget jelenthet a feldolgozhatóság észrevehető javulása és a csekély vagy semmilyen javulás között. A vágási mélység, a vágási sebesség és a hűtőfolyadék egyaránt hatással lehet a szerszámbevonat felvitelére.
A munkadarab anyagának megmunkálásában előforduló számos változó miatt az egyik legjobb módja annak, hogy meghatározzuk, melyik bevonatot válasszuk, a próbavágás. A bevonat beszállítói folyamatosan újabb bevonatokat fejlesztenek ki, hogy tovább javítsák a bevonat magas hőmérséklettel szembeni ellenállását, súrlódási ellenállását és kopásállóságát. Mindig jó a bevonat (szerszám) gyártókkal együttműködni, hogy érvényesítsék a megmunkálási alkalmazások legújabb és legjobb szerszámbevonatait.
