Coatings foar cutting ark ferbetterje de wriuwing en slijtage eigenskippen fan cutting ark, dat is wêrom se binne essinsjeel yn cutting operaasjes.Foar in protte jierren hawwe oanbieders fan oerflakferwurkingstechnology oanpaste coating-oplossingen ûntwikkele om slijtweerstand, ferwurkingseffisjinsje en libbensdoer te ferbetterjen.De unike útdaging komt út it omtinken en optimalisearjen fan fjouwer eleminten: (ik) pre- en post-coating ferwurkjen fan cutting ark oerflak;(ii) coating materialen;(iii) coating struktueren;en (iv) yntegrearre ferwurkjen technology foar coated cutting ark.
Cutting ark wear boarnen
Tidens it snijproses komme guon wearmeganismen foar yn 'e kontaktsône tusken it snijwurk en it wurkstikmateriaal.Bygelyks, bonded wear tusken de chip en de cutting oerflak, abrasive wear fan it ark troch hurde punten yn it workpiece materiaal, en wear feroarsake troch frictional gemyske reaksjes (gemyske reaksjes fan it materiaal feroarsake troch meganyske aksje en hege temperatueren).Sûnt dizze wriuwingsspanningen de snijkrêft fan it snijwurk ferminderje en it libben fan 'e ark ferkoartje, beynfloedzje se benammen de ferwurkingseffisjinsje fan it snijwurk.
De oerflak coating ferleget it effekt fan wriuwing, wylst de cutting ark basis materiaal stipet de coating en absorbearret meganyske stress.De ferbettere prestaasjes fan it friksjesysteem kinne materiaal besparje en enerzjyferbrûk ferminderje neist it fergrutsjen fan produktiviteit.
De rol fan coating by it ferminderjen fan ferwurkingskosten
It libben fan it snijwurk is in wichtige kostenfaktor yn 'e produksjesyklus.Under oare dingen, it libben fan it snijwurk kin wurde definiearre as de tiid fan in masine kin sûnder ûnderbrekking bewurke wurde foardat ûnderhâld nedich is.Hoe langer de libbensdoer fan it snijwurk, hoe leger de kosten troch produksjeûnderbrekkings en hoe minder ûnderhâldswurk de masine moat dwaan.
Sels by heul hege snijtemperatueren kin it gebrûkslibben fan it snijwurk útwreide wurde mei coating, sadat de ferwurkingskosten signifikant ferminderje.Derneist kin cutting tool coating de needsaak foar lubricating fluids ferminderje.Ferleget net allinich materiaalkosten, mar helpt ek it miljeu te beskermjen.
Effekt fan pre- en post-coating ferwurking op produktiviteit
Yn moderne cutting operaasjes, cutting ark moatte drage hege druk (> 2 GPa), hege temperatueren en konstante syklusen fan termyske stress.Foar en nei it beklaaien fan it snijwurk moat it behannele wurde mei it passende proses.
Foardat cutting ark coating, ferskate foarbehanneling metoaden kinne brûkt wurde om tariede op it folgjende coating proses, wylst signifikant ferbetterjen fan de adhesion fan de coating.Troch te wurkjen yn gearhing mei de coating, de tarieding fan it ark cutting edge kin ek fergrutsje cutting snelheid en feed rate, en ferlingje cutting tool libben.
De coating post-ferwurking (râne tarieding, oerflak ferwurkjen en strukturearjen) ek spilet in bepalende rol yn it optimalisearjen fan de cutting ark, benammen om foar te kommen mooglike iere wear troch de foarming fan chip (bining fan workpiece materiaal oan 'e snijflak fan' e helpmiddel).
Coating ôfwagings en seleksje
De easken foar coatingprestaasjes kinne hiel oars wêze.Under ferwurkjen omstannichheden dêr't de cutting edge temperatuer is heech, de waarmte-resistant wear skaaimerken fan de coating wurden ekstreem wichtich.It wurdt ferwachte dat moderne coatings ek de folgjende skaaimerken moatte hawwe: poerbêste prestaasjes op hege temperatuer, oksidaasjebestriding, hege hurdens (sels by hege temperatueren), en mikroskopyske taaiens (plastisiteit) troch it ûntwerp fan nanostruktureare lagen.
Foar effisjinte cutting ark, optimalisearre coating adhesion en in ridlike ferdieling fan oerbleaune spanningen binne twa beslissende faktoaren.As earste moat de ynteraksje tusken it substraatmateriaal en it coatingmateriaal wurde beskôge.Twads moat der sa min mooglik affiniteit wêze tusken it coatingmateriaal en it te ferwurkjen materiaal.De mooglikheid fan adhesion tusken de coating en it workpiece kin gâns fermindere troch it brûken fan in passende ark mjitkunde en polishing de coating.
Aluminium-basearre coatings (bgl. AlTiN) wurde faak brûkt as cutting ark coating yn de cutting yndustry.Under de aksje fan hege cutting temperatueren, dizze aluminium-basearre coatings kinne foarmje in tinne en dichte laach fan aluminium okside dy't kontinu fernijt himsels ûnder Machtigingsformulier, beskermet de coating en it substraat materiaal ûnder it út oksidative oanfal.
De prestaasjes fan hurdens en oksidaasjebestriding fan in coating kinne wurde oanpast troch de aluminiumynhâld en de coatingstruktuer te feroarjen.Bygelyks, troch it fergrutsjen fan de aluminium ynhâld, mei help fan nano-struktueren of mikro-legering (dat wol sizze, alloying mei lege ynhâld eleminten), de oksidaasjegebrûk ferset fan de coating kin wurde ferbettere.
Neist de gemyske gearstalling fan it coating materiaal, feroarings yn de coating struktuer kin gâns beynfloedzje de prestaasjes fan de coating.De ferskillende cutting ark prestaasjes hinget ôf fan de ferdieling fan de ferskate eleminten yn de coating mikro-struktuer.
Tsjintwurdich kinne ferskate inkele coating laach mei ferskillende gemyske komposysjes wurde kombinearre yn in gearstalde coating laach te krijen de winske prestaasje.Dizze trend sil trochgean te ûntwikkeljen yn 'e takomst - benammen troch nije coating systemen en coating prosessen, lykas de HI3 (High Ionization Triple) arc ferdamping en sputtering hybride coating technology dy't kombinearret trije tige ionisearre coating prosessen yn ien.
As in allround coating biede titanium-silisium-basearre (TiSi) coatings poerbêste machinability.Dizze coating kin brûkt wurde foar it ferwurkjen fan sawol hege hurdens stielen mei ferskillende karbid ynhâld (kearn hurdens oant HRC 65) en medium hurdens stielen (kearn hurdens HRC 40).It ûntwerp fan 'e coatingstruktuer kin oanpast wurde neffens de ferskate ferwurkingsapplikaasjes.As gefolch, titanium silicone-basearre coated cutting ark kin brûkt wurde foar cutting en ferwurkjen fan in breed skala oan workpiece materialen út heech-legearre, leech-legearre stielen oan ferhurde stielen en titanium alloys.Hege finish cutting tests op platte workpieces (hurdheid HRC 44) hawwe sjen litten dat coated cutting ark kin fergrutsje syn libben troch hast twa kear en ferminderje oerflak rûchheid troch likernôch 10 kear.
De titanium-silisium-basearre coating minimalisearret it folgjende oerflakpolijstjen.Sokke coating sil wurde ferwachte wurde brûkt yn ferwurkjen mei hege cutting faasjes, hege râne temperatueren en hege metaal ferwidering tariven.
Foar guon oare PVD-coatings (benammen mikro-legearre coatings) wurkje coatingbedriuwen ek nau gear mei processors om ferskate optimalisearre oplossings foar oerflakferwurking te ûndersykjen en te ûntwikkeljen.Dêrom binne wichtige ferbetteringen yn ferwurkingseffisjinsje, gebrûk fan snijwurk, ferwurkingskwaliteit, en de ynteraksje tusken materiaal, coating en ferwurkjen mooglik, en praktysk fan tapassing.Troch te wurkjen mei in profesjonele coating partner, brûkers kinne fergrutsje it benutten effisjinsje fan harren ark hiele libben syklus.
Post tiid: Nov-07-2022