Kukata mipako ya chombo huboresha msuguano na kuvaa mali ya zana za kukata, ndiyo sababu ni muhimu katika shughuli za kukata.Kwa miaka mingi, watoa huduma za teknolojia ya usindikaji wa uso wamekuwa wakitengeneza suluhisho za mipako iliyobinafsishwa ili kuboresha upinzani wa uvaaji wa zana, ufanisi wa machining na maisha ya huduma.Changamoto ya kipekee inatokana na umakini na uboreshaji wa vipengele vinne: (i) usindikaji wa awali na baada ya kupaka nyuso za zana za kukata;(ii) vifaa vya kupaka;(iii) miundo ya kupaka;na (iv) teknolojia jumuishi ya usindikaji kwa zana za kukata zilizofunikwa.
Kukata vyanzo vya kuvaa zana
Wakati wa mchakato wa kukata, baadhi ya taratibu za kuvaa hutokea katika eneo la mawasiliano kati ya chombo cha kukata na nyenzo za workpiece.Kwa mfano, kuvaa kwa dhamana kati ya chip na uso wa kukata, kuvaa kwa abrasive ya chombo kwa pointi ngumu katika nyenzo za workpiece, na kuvaa kunasababishwa na athari za kemikali za msuguano (athari za kemikali za nyenzo zinazosababishwa na hatua ya mitambo na joto la juu).Kwa kuwa matatizo haya ya msuguano hupunguza nguvu ya kukata ya chombo cha kukata na kufupisha maisha ya chombo, huathiri hasa ufanisi wa machining wa chombo cha kukata.
Mipako ya uso hupunguza athari za msuguano, wakati nyenzo za msingi za chombo cha kukata inasaidia mipako na inachukua matatizo ya mitambo.Utendaji ulioboreshwa wa mfumo wa msuguano unaweza kuokoa nyenzo na kupunguza matumizi ya nishati pamoja na kuongeza tija.
Jukumu la mipako katika kupunguza gharama za usindikaji
Kukata maisha ya zana ni sababu muhimu ya gharama katika mzunguko wa uzalishaji.Miongoni mwa mambo mengine, maisha ya zana ya kukata yanaweza kufafanuliwa kuwa wakati wa mashine unaweza kutengenezwa bila usumbufu kabla ya matengenezo kuhitajika.Kadiri maisha ya zana ya kukatia yanavyopungua, ndivyo gharama zinavyopungua kutokana na kukatizwa kwa uzalishaji na kazi ndogo ya matengenezo ambayo mashine inapaswa kufanya.
Hata kwa joto la juu sana la kukata, maisha ya matumizi ya chombo cha kukata yanaweza kupanuliwa na mipako, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama za machining.Kwa kuongeza, mipako ya chombo cha kukata inaweza kupunguza hitaji la maji ya kulainisha.Sio tu kupunguza gharama za nyenzo, lakini pia husaidia kulinda mazingira.
Athari ya usindikaji wa kabla na baada ya mipako kwenye tija
Katika shughuli za kisasa za kukata, zana za kukata zinahitaji kubeba shinikizo la juu (> 2 GPa), joto la juu na mizunguko ya mara kwa mara ya dhiki ya joto.Kabla na baada ya mipako ya chombo cha kukata, ni lazima kutibiwa na mchakato unaofaa.
Kabla ya kukata mipako ya chombo, mbinu mbalimbali za utayarishaji zinaweza kutumika kujiandaa kwa mchakato unaofuata wa mipako, huku ukiboresha kwa kiasi kikubwa kujitoa kwa mipako.Kwa kufanya kazi kwa kushirikiana na mipako, maandalizi ya makali ya chombo yanaweza pia kuongeza kasi ya kukata na kiwango cha malisho, na kupanua maisha ya chombo cha kukata.
Mipako ya baada ya usindikaji (maandalizi ya makali, usindikaji wa uso na muundo) pia ina jukumu la kuamua katika uboreshaji wa chombo cha kukata, hasa ili kuzuia kuvaa mapema iwezekanavyo kwa kuunda chip (kuunganishwa kwa nyenzo za workpiece kwa makali ya kukata. chombo).
Mazingatio ya mipako na uteuzi
Mahitaji ya utendaji wa mipako inaweza kuwa tofauti sana.Chini ya hali ya machining ambapo joto la kukata ni la juu, sifa za kuvaa zinazostahimili joto za mipako huwa muhimu sana.Inatarajiwa kwamba mipako ya kisasa inapaswa pia kuwa na sifa zifuatazo: utendaji bora wa joto la juu, upinzani wa oxidation, ugumu wa juu (hata kwa joto la juu), na ugumu wa microscopic (plastiki) kupitia muundo wa tabaka za nanostructured.
Kwa zana bora za kukata, kushikamana kwa mipako iliyoboreshwa na usambazaji unaofaa wa mikazo ya mabaki ni mambo mawili ya kuamua.Kwanza, mwingiliano kati ya nyenzo za substrate na nyenzo za mipako zinahitajika kuzingatiwa.Pili, kunapaswa kuwa na mshikamano mdogo iwezekanavyo kati ya nyenzo za mipako na nyenzo za kusindika.Uwezekano wa kushikamana kati ya mipako na workpiece inaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa kutumia jiometri ya chombo sahihi na polishing mipako.
Mipako yenye msingi wa alumini (km AlTiN) hutumiwa kwa kawaida kama mipako ya zana za kukata katika tasnia ya ukataji.Chini ya hatua ya joto la juu la kukata, mipako hii ya alumini inaweza kuunda safu nyembamba na mnene ya oksidi ya alumini ambayo hujisasisha mara kwa mara wakati wa usindikaji, hulinda mipako na nyenzo za substrate chini yake kutokana na mashambulizi ya vioksidishaji.
Utendaji wa ugumu na upinzani wa oxidation wa mipako inaweza kubadilishwa kwa kubadilisha maudhui ya alumini na muundo wa mipako.Kwa mfano, kwa kuongeza maudhui ya alumini, kwa kutumia nano-miundo au micro-alloying (yaani, alloying na vipengele vya chini), upinzani wa oxidation wa mipako inaweza kuboreshwa.
Mbali na muundo wa kemikali wa nyenzo za mipako, mabadiliko katika muundo wa mipako yanaweza kuathiri sana utendaji wa mipako.Utendaji tofauti wa chombo cha kukata hutegemea usambazaji wa vipengele mbalimbali katika muundo mdogo wa mipako.
Siku hizi, safu kadhaa za mipako yenye nyimbo tofauti za kemikali zinaweza kuunganishwa kwenye safu ya mipako ya mchanganyiko ili kupata utendaji unaohitajika.Mwenendo huu utaendelea kuimarika katika siku zijazo - hasa kupitia mifumo mipya ya kupaka na michakato ya upakaji, kama vile uvukizi wa safu ya HI3 (High Ionization Triple) na teknolojia ya upakaji mseto ya kupaka ambayo inachanganya michakato mitatu ya upakaji iliyo na ioni nyingi kuwa moja.
Kama mipako ya pande zote, mipako ya titanium-silicon (TiSi) hutoa ufundi bora.Mipako hii inaweza kutumika kusindika vyuma vya ugumu wa hali ya juu vilivyo na maudhui tofauti ya CARBIDE (ugumu wa msingi hadi HRC 65) na vyuma vya ugumu wa wastani (ugumu wa msingi HRC 40).Muundo wa muundo wa mipako unaweza kubadilishwa ipasavyo kwa matumizi tofauti ya machining.Matokeo yake, zana za kukata zilizo na msingi wa silicone za titani zinaweza kutumika kwa kukata na kusindika vifaa vingi vya kazi kutoka kwa chuma cha juu, cha chini cha alloyed hadi chuma ngumu na aloi za titani.Majaribio ya ukataji wa hali ya juu kwenye viunzi bapa (ugumu wa HRC 44) umeonyesha kuwa zana za kukata zilizofunikwa zinaweza kuongeza maisha yake kwa karibu mara mbili na kupunguza ukali wa uso kwa takriban mara 10.
Mipako yenye msingi wa titan-silicon hupunguza ung'aaji wa uso unaofuata.Mipako hiyo itatarajiwa kutumika katika usindikaji na kasi ya kukata, joto la juu la joto na viwango vya juu vya kuondolewa kwa chuma.
Kwa baadhi ya mipako mingine ya PVD (hasa mipako yenye aloi ndogo), makampuni ya mipako pia yanafanya kazi kwa karibu na wasindikaji ili kutafiti na kuendeleza ufumbuzi mbalimbali wa usindikaji wa uso ulioboreshwa.Kwa hiyo, uboreshaji mkubwa katika ufanisi wa machining, matumizi ya zana za kukata, ubora wa machining, na mwingiliano kati ya nyenzo, mipako na machining inawezekana, na inatumika kwa vitendo.Kwa kufanya kazi na mshirika wa kitaalamu wa upakaji, watumiaji wanaweza kuongeza ufanisi wa utumiaji wa zana zao katika kipindi chote cha maisha yao.
Muda wa kutuma: Nov-07-2022