Húðun á skurðarverkfærum bætir núnings- og sliteiginleika skurðarverkfæra og þess vegna eru þau nauðsynleg í skurðaðgerðum.Í mörg ár hafa veitendur yfirborðsvinnslutækni verið að þróa sérsniðnar húðunarlausnir til að bæta slitþol skurðarverkfæra, vinnslu skilvirkni og endingartíma.Hin einstaka áskorun kemur frá athygli og hagræðingu fjögurra þátta: (i) vinnslu for- og eftirhúðunar á yfirborði skurðarverkfæra;ii) húðunarefni;(iii) húðunarvirki;og (iv) samþætt vinnslutækni fyrir húðuð skurðarverkfæri.
Uppsprettur slits á skurðarverkfærum
Meðan á skurðarferlinu stendur eiga sér stað nokkur slitbúnaður á snertisvæðinu milli skurðarverkfærisins og vinnsluhlutans.Til dæmis, tengt slit milli flísarinnar og skurðyfirborðsins, slit á tólinu vegna harðra punkta í efninu í vinnustykkinu og slit af völdum núningsefnahvarfa (efnahvörf efnisins af völdum vélrænni aðgerð og hátt hitastig).Þar sem þessi núningsálag dregur úr skurðarkrafti skurðarverkfærsins og styttir endingartíma verkfæranna, hafa þau aðallega áhrif á vinnslu skilvirkni skurðarverkfærsins.
Yfirborðshúðin dregur úr áhrifum núnings, en grunnefni skurðarverkfæranna styður húðina og gleypir vélræna álag.Bætt frammistaða núningskerfisins getur sparað efni og dregið úr orkunotkun auk þess að auka framleiðni.
Hlutverk húðunar við að draga úr vinnslukostnaði
Líftími skurðarverkfæra er mikilvægur kostnaðarþáttur í framleiðsluferlinu.Meðal annars er hægt að skilgreina endingu skurðarverkfæra þannig að hægt sé að vinna tíma vélar án truflana áður en viðhalds er þörf.Því lengur sem endingartími skurðarverkfæra er, því minni kostnaður vegna framleiðslutruflana og því minni viðhaldsvinnu þarf vélin að vinna.
Jafnvel við mjög hátt skurðarhitastig er hægt að lengja endingartíma skurðarverkfæranna með húðun og lækka þannig vinnslukostnað verulega.Að auki getur húðun á skurðarverkfærum dregið úr þörfinni fyrir smurvökva.Það dregur ekki aðeins úr efniskostnaði heldur hjálpar einnig til við að vernda umhverfið.
Áhrif for- og eftirhúðunarvinnslu á framleiðni
Í nútíma skurðaraðgerðum þurfa skurðarverkfæri að þola háan þrýsting (>2 GPa), háan hita og stöðuga hringrás hitauppstreymis.Fyrir og eftir húðun á skurðarverkfærinu verður að meðhöndla það með viðeigandi ferli.
Áður en skurðarhúð er hægt að nota ýmsar formeðferðaraðferðir til að undirbúa sig fyrir síðara húðunarferli, en bæta viðloðun lagsins verulega.Með því að vinna í tengslum við húðunina getur undirbúningur skurðbrúnarinnar einnig aukið skurðarhraða og straumhraða og lengt endingu skurðarverkfæranna.
Eftirvinnslan á húðuninni (undirbúningur brúna, yfirborðsvinnsla og uppbygging) gegnir einnig mikilvægu hlutverki í hagræðingu skurðarverkfærsins, einkum til að koma í veg fyrir hugsanlegt snemmt slit vegna myndun flísar (binding efnis í vinnustykkinu við skurðbrún tól).
Húðunarsjónarmið og val
Kröfur um frammistöðu húðunar geta verið mjög mismunandi.Við vinnsluaðstæður þar sem fremstu brún hitastig er hátt, verða hitaþolnir sliteiginleikar lagsins mjög mikilvægir.Gert er ráð fyrir að nútíma húðun ætti einnig að hafa eftirfarandi eiginleika: framúrskarandi háhitaafköst, oxunarþol, mikla hörku (jafnvel við háan hita) og smásæja seigleika (mýkingu) í gegnum hönnun nanóskipaðra laga.
Fyrir skilvirk skurðarverkfæri eru bjartsýni viðloðun lagsins og hæfileg dreifing afgangsspennu tveir afgerandi þættir.Í fyrsta lagi þarf að huga að samspili undirlagsefnisins og húðunarefnisins.Í öðru lagi ætti að vera eins lítil skyldleiki og mögulegt er á milli húðunarefnisins og efnisins sem á að vinna.Hægt er að draga verulega úr möguleikanum á viðloðun milli húðunar og vinnustykkis með því að nota viðeigandi rúmfræði verkfæra og fægja húðina.
Húðun á áli (td AlTiN) er almennt notuð sem húðun á skurðarverkfærum í skurðariðnaðinum.Undir áhrifum hás skurðarhitastigs geta þessi ál-undirstaða húðun myndað þunnt og þétt lag af áloxíði sem endurnýjar sig stöðugt við vinnslu, verndar húðina og undirlagsefnið undir því fyrir oxunarárás.
Hægt er að stilla hörku og oxunarþol húðunar með því að breyta álinnihaldi og húðunarbyggingu.Til dæmis, með því að auka álinnihaldið, nota nanóbyggingar eða örblendi (þ.e. málmblöndur með láginnihaldsþáttum), er hægt að bæta oxunarþol lagsins.
Til viðbótar við efnasamsetningu húðunarefnisins geta breytingar á húðunarbyggingunni haft veruleg áhrif á frammistöðu húðarinnar.Mismunandi árangur skurðarverkfæra fer eftir dreifingu hinna ýmsu þátta í húðunarörbyggingunni.
Nú á dögum er hægt að sameina nokkur eitt lag með mismunandi efnasamsetningu í samsett lag til að fá frammistöðu sem óskað er eftir.Þessi þróun mun halda áfram að þróast í framtíðinni - sérstaklega með nýjum húðunarkerfum og húðunarferlum, svo sem HI3 (High Ionization Triple) bogauppgufun og sputtering blendingshúðunartækni sem sameinar þrjú mjög jónuð húðunarferli í eitt.
Sem alhliða húðun, títan-kísil byggt (TiSi) húðun bjóða upp á framúrskarandi vélhæfni.Þessa húðun er hægt að nota til að vinna bæði hörku stál með mismunandi karbíðinnihaldi (kjarna hörku allt að HRC 65) og meðalhörku stál (kjarna hörku HRC 40).Hægt er að aðlaga hönnun húðunarbyggingarinnar í samræmi við mismunandi vinnsluforrit.Fyrir vikið er hægt að nota títan sílikon-undirstaða húðuð skurðarverkfæri til að klippa og vinna mikið úrval efna úr vinnsluhlutum, allt frá háblanduðu, lágblanduðu stáli til hertu stáls og títaníumblendis.Skurðarprófanir með háum áferð á flötum vinnuhlutum (hörku HRC 44) hafa sýnt að húðuð skurðarverkfæri geta aukið endingu þess um næstum tvisvar sinnum og dregið úr ójöfnu yfirborðs um það bil 10 sinnum.
Títan-kísill byggt húðun lágmarkar síðari yfirborðsfægingu.Gert er ráð fyrir að slík húðun verði notuð í vinnslu með miklum skurðarhraða, háu brúnhitastigi og háum málmhreinsunarhraða.
Fyrir suma aðra PVD húðun (sérstaklega örblandað húðun) vinna húðunarfyrirtæki einnig náið með örgjörvum til að rannsaka og þróa ýmsar bjartsýnir yfirborðsvinnslulausnir.Þess vegna eru verulegar umbætur á skilvirkni vinnslu, notkun skurðarverkfæra, vinnslugæði og samspil efnis, húðunar og vinnslu mögulegar og eru nánast viðeigandi.Með því að vinna með faglegum húðunaraðila geta notendur aukið nýtingarhagkvæmni verkfæra sinna allan lífsferilinn.
Pósttími: Nóv-07-2022