Správna príprava povrchu na malých okrúhlych nástrojoch môže zvýšiť životnosť nástroja, skrátiť časy obrábacích cyklov a zlepšiť kvalitu obrobeného povrchu. Ale výber správneho povlaku nástroja pre vaše potreby obrábania môže byť mätúci a náročný na prácu.
Každý povlak má pri obrábaní výhody aj nevýhody. Ak sa zvolí nevhodný povlak, môže to mať za následok nižšiu životnosť nástroja ako nástroj bez povlaku a niekedy dokonca spôsobiť viac problémov ako pred povlakom.
Existuje mnoho druhov povlakov na nástroje, z ktorých si môžete vybrať, vrátane povlakov PVD, povlakov CVD a kompozitných povlakov, ktoré striedavo pokrývajú PVD a CVD atď. Tieto povlaky možno ľahko získať od výrobcov nástrojov alebo dodávateľov povlakov. Poschodie.
Tento článok stručne predstaví spoločné vlastnosti niektorých povlakov nástrojov a niektoré bežne používané možnosti povlakov PVD a CVD. Každá vlastnosť povlaku hrá dôležitú úlohu pri určovaní toho, ktorý povlak je pre operácie rezania najvýhodnejší.
1 Vlastnosti povlaku
tvrdosť
Vysoká tvrdosť povrchu spôsobená povlakom je jedným z najlepších spôsobov, ako predĺžiť životnosť nástroja. Vo všeobecnosti platí, že čím tvrdší materiál alebo povrch, tým dlhšie nástroj vydrží.
Povlaky z nitridu karbidu titánu (TiCN) majú vyššiu tvrdosť ako povlaky z nitridu titánu (TiN). V dôsledku zvýšenia obsahu uhlíka sa tvrdosť povlaku TiCN zvýšila o 33 percent a jeho tvrdosť sa pohybuje od cca Hv3000 do 4000 (v závislosti od výrobcu).
Aplikácia CVD diamantového povlaku s povrchovou tvrdosťou až Hv9000 na rezné nástroje je pomerne vyspelá. V porovnaní s reznými nástrojmi s PVD povlakom sa životnosť rezných nástrojov s CVD diamantovým povlakom zvýšila 10 až 20-krát. Vysoká tvrdosť diamantového povlaku a schopnosť zvýšiť rýchlosť rezania 2 až 3-krát v porovnaní s nástrojmi bez povlaku z neho robia dobrú voľbu na rezanie neželezných materiálov.
odolnosť proti opotrebovaniu
Odolnosť proti oderu sa vzťahuje na schopnosť povlaku odolávať oderu. Aj keď niektoré materiály obrobku nemusia byť samy o sebe príliš tvrdé, pridané prvky a procesy používané počas výroby môžu spôsobiť vylamovanie alebo otupenie reznej hrany nástroja.
povrchová mazivosť
Vysoký koeficient trenia zvyšuje rezné teplo, čo vedie k skráteniu životnosti povlaku a dokonca k poruche. Zníženie koeficientu trenia môže výrazne predĺžiť životnosť nástroja. Jemný hladký alebo pravidelne štruktúrovaný povrch povlaku pomáha znižovať rezné teplo, pretože hladký povrch umožňuje, aby triesky rýchlo skĺzli z čela čeľuste, čím sa znižuje tvorba tepla. Potiahnuté nástroje s lepšou povrchovou klzkosťou môžu byť tiež obrábané pri vyšších rezných rýchlostiach ako nepovlakované nástroje, čím sa ešte viac vyhne zváraniu za horúca s materiálom obrobku.
oxidačná teplota
Oxidačná teplota sa vzťahuje na hodnotu teploty, pri ktorej sa povlak začína rozkladať. Čím vyššia je hodnota oxidačnej teploty, tým je priaznivejšia pre rezanie pri vysokých teplotách. Aj keď tvrdosť povlaku TiAlN pri izbovej teplote môže byť nižšia ako tvrdosť povlaku TiCN, ukázalo sa, že pri vysokoteplotnom spracovaní je oveľa účinnejší ako TiCN. Pridajte WeChat: Yuki7557 a odošlite kópiu výukového programu makro programu. Dôvodom, prečo si povlak TiAlN stále môže zachovať svoju tvrdosť pri vysokých teplotách, je to, že medzi nástrojom a trieskou sa môže vytvoriť vrstva oxidu hlinitého. Vrstva oxidu hlinitého môže prenášať teplo z nástroja na obrobok alebo triesky. Karbidové nástroje majú zvyčajne vyššie rezné rýchlosti v porovnaní s nástrojmi z rýchloreznej ocele, vďaka čomu je TiAlN povlakom pre karbidové nástroje. Tvrdokovové vrtáky a stopkové frézy často obsahujú tento povlak PVD TiAlN.
Antiadhézna
Antiadhézna vlastnosť povlaku zabraňuje alebo zmierňuje chemickú reakciu medzi nástrojom a spracovávaným materiálom, čím zabraňuje usadzovaniu materiálu obrobku na nástroji.
Pri obrábaní neželezných kovov (ako je hliník, mosadz atď.) sa na nástroji často vyskytuje nánosová hrana (BUE), ktorá môže spôsobiť vylamovanie nástroja alebo netolerované rozmery obrobku. Akonáhle sa obrábaný materiál začne lepiť na nástroj, priľnavosť sa ďalej rozširuje.
Pri spracovaní hliníkového obrobku tvarovacím závitníkom sa hliník prilepený na závitníku po spracovaní každého otvoru zväčší, takže priemer závitníka sa nakoniec stane príliš veľkým, čo spôsobí, že veľkosť obrobku bude mimo tolerancie a bude zošrotovaná. Povlaky s dobrými antiadhéznymi vlastnosťami fungujú dobre aj v situáciách obrábania, kde sú vlastnosti chladiacej kvapaliny slabé alebo nedostatočne koncentrované.
2 Bežne používané nátery
1 povlak z nitridu titánu (TiN)
TiN je PVD povlak na všeobecné použitie, ktorý zvyšuje tvrdosť nástroja a má vyššiu oxidačnú teplotu. Povlak možno použiť na rezné nástroje z rýchloreznej ocele alebo tvárniace nástroje, aby sa dosiahli veľmi dobré výsledky spracovania.
2 povlak z nitridu karbidu titánu (TiCN)
Uhlíkový prvok pridaný do povlaku TiCN môže zvýšiť tvrdosť nástroja a získať lepšiu klzkosť povrchu, čo je ideálny povlak pre nástroje z rýchloreznej ocele.
3 Povlak dusík-hliník-titán alebo dusík-titán-hliník (TiAlN/AlTiN)
Vrstva oxidu hlinitého vytvorená v povlaku TiAlN/AlTiN môže účinne zlepšiť životnosť nástroja pri vysokoteplotnom obrábaní. Tento povlak je možné zvoliť pre nástroje zo slinutého karbidu, ktoré sa používajú hlavne pri suchom alebo polosuchom rezaní. V závislosti od pomeru hliníka a titánu obsiahnutého v povlaku môžu povlaky AlTiN poskytnúť vyššiu tvrdosť povrchu ako povlaky TiAlN, takže ide o ďalšiu životaschopnú možnosť povlaku pre vysokorýchlostné obrábanie.
4 Povlak z nitridu chrómu hliníka (AlCrN)
Dobré protihrudkujúce vlastnosti povlaku AlCrN z neho robia povlak voľby pri spracovaní náchylnom na tvorbu nánosov. Výkon obrábania rezných nástrojov a tvárniacich nástrojov z rýchloreznej ocele alebo tvrdokovu sa výrazne zlepší po aplikácii tohto takmer neviditeľného povlaku.
5 Diamantový povlak (Diamant)
CVD diamantový povlak môže poskytnúť najlepší výkon pre nástroje na spracovanie neželezných kovov a je ideálnym povlakom na spracovanie grafitu, kompozitov s kovovou matricou (MMC), hliníkových zliatin s vysokým obsahom kremíka a mnohých ďalších vysoko abrazívnych materiálov (Poznámka: čistý diamantový povlak Rezný nástroj nie je možné použiť na spracovanie oceľových dielov, pretože obrábanie oceľových dielov vytvorí veľké rezné teplo a spôsobí chemickú reakciu, ktorá zničí adhéznu vrstvu medzi povlakom a nástrojom).
Existujú rôzne povlaky na tvrdé frézovanie, závitovanie a vŕtanie, pričom každý má svoje špecifické použitie. Okrem toho sú dostupné aj viacvrstvové povlaky, ktoré majú medzi povrchovou vrstvou a substrátom nástroja vložené ďalšie povlaky, ktoré môžu životnosť nástroja ešte zvýšiť.
3 Úspešná aplikácia náteru
Dosiahnutie nákladovo efektívnej aplikácie náteru môže závisieť od mnohých faktorov, ale zvyčajne existuje len jedna alebo niekoľko realizovateľných možností náteru pre každú konkrétnu aplikáciu.
Správna voľba náteru a jeho vlastností môže znamenať rozdiel medzi citeľným zlepšením spracovateľnosti a malým alebo žiadnym zlepšením. Hĺbka rezu, rýchlosť rezania a chladiaca kvapalina môžu mať vplyv na to, ako dobre sa nanáša povlak nástroja.
Kvôli mnohým premenným, ktoré existujú pri obrábaní materiálu obrobku, je jedným z najlepších spôsobov, ako určiť, ktorý povlak zvoliť, skúšobné rezanie. Dodávatelia povlakov neustále vyvíjajú ďalšie nové povlaky, aby ďalej zlepšili odolnosť povlaku voči vysokej teplote, odolnosť proti treniu a odolnosť proti opotrebovaniu. Vždy je dobré spolupracovať s výrobcami povlakov (nástrojov), aby sme overili najnovšie a najlepšie povlaky nástrojov pre aplikácie obrábania.
