Riktig overflatepreparering på små runde verktøy kan øke verktøyets levetid, redusere syklustider for bearbeiding og forbedre kvaliteten på maskinert overflate. Men å velge riktig verktøybelegg for dine maskineringsbehov kan være forvirrende og arbeidskrevende.
Hvert belegg har både fordeler og ulemper ved maskinering. Hvis et upassende belegg velges, kan det føre til kortere verktøylevetid enn et ubestrøket verktøy, og noen ganger til og med forårsake flere problemer enn før belegget.
Det er mange typer verktøybelegg å velge mellom, inkludert PVD-belegg, CVD-belegg og komposittbelegg som vekselvis belegger PVD og CVD, etc. Disse beleggene kan enkelt fås fra verktøyprodusenter eller beleggleverandører. Gulv.
Denne artikkelen vil kort introdusere de vanlige egenskapene til noen verktøybelegg og noen ofte brukte PVD- og CVD-beleggalternativer. Hver egenskap ved belegget spiller en viktig rolle i å bestemme hvilket belegg som er mest fordelaktig for skjæreoperasjoner.
1 Egenskaper til belegget
hardhet
Den høye overflatehardheten forårsaket av belegget er en av de beste måtene å øke verktøyets levetid. Generelt, jo hardere materialet eller overflaten er, jo lenger vil verktøyet vare.
Titankarbidnitrid (TiCN) belegg har høyere hardhet enn titannitrid (TiN) belegg. På grunn av økningen i karboninnholdet økes hardheten til TiCN-belegget med 33 prosent, og hardheten varierer fra omtrent Hv3000 til 4000 (avhengig av produsenten).
Påføringen av CVD-diamantbelegg med en overflatehardhet så høy som Hv9000 på skjæreverktøy har vært relativt moden. Sammenlignet med skjæreverktøy for PVD-belegg har levetiden til skjæreverktøy for CVD-diamantbelegg økt med 10 til 20 ganger. Den høye hardheten til diamantbelegg og evnen til å øke skjærehastigheten med 2 til 3 ganger sammenlignet med ubelagte verktøy gjør det til et godt valg for skjæring av ikke-jernholdige materialer.
Slitestyrke
Slitasjemotstand refererer til et beleggs evne til å motstå slitasje. Selv om enkelte arbeidsstykkematerialer kanskje ikke er for harde alene, kan elementer som legges til og prosesser som brukes under produksjonen føre til at verktøyets skjærekant blir fliset eller matt.
overflatesmøring
En høy friksjonskoeffisient øker skjærevarmen, noe som fører til forkortet levetid på belegget og til og med feil. Å redusere friksjonskoeffisienten kan forlenge verktøyets levetid betraktelig. En fin glatt eller regelmessig strukturert beleggoverflate bidrar til å redusere skjærevarmen fordi den glatte overflaten lar spon gli raskt av riveflaten, noe som reduserer varmeutviklingen. Belagte verktøy med bedre overflatesmøring kan også maskineres med høyere skjærehastigheter enn ubelagte verktøy, noe som ytterligere unngår varmsveising med arbeidsstykkematerialet.
oksidasjonstemperatur
Oksidasjonstemperatur refererer til temperaturverdien der belegget begynner å brytes ned. Jo høyere oksidasjonstemperaturverdien er, desto mer gunstig er den for skjæring under høye temperaturforhold. Selv om hardheten til TiAlN-belegget i romtemperatur kan være lavere enn for TiCN-belegget, har det vist seg å være mye mer effektivt enn TiCN ved høytemperaturbehandling. Legg til WeChat: Yuki7557 for å sende en kopi av makroprogramopplæringen. Grunnen til at TiAlN-belegget fortsatt kan opprettholde hardheten ved høye temperaturer er at det kan dannes et lag med aluminiumoksid mellom verktøyet og brikken. Aluminiumoksidlaget kan overføre varme fra verktøyet til arbeidsstykket eller spånen. Karbidverktøy har vanligvis høyere skjærehastigheter sammenlignet med høyhastighets stålverktøy, noe som gjør TiAlN til det foretrukne belegget for karbidverktøy. Karbidbor og endefreser har ofte dette PVD TiAlN-belegget.
Anti-vedheft
Anti-adhesjonsegenskapen til belegget forhindrer eller reduserer den kjemiske reaksjonen mellom verktøyet og materialet som behandles, og unngår avsetning av arbeidsstykkemateriale på verktøyet.
Ved bearbeiding av ikke-jernholdige metaller (som aluminium, messing osv.), oppstår det ofte oppbyggingskanter (BUE) på verktøyet, noe som kan forårsake flising av verktøyet eller arbeidsstykkedimensjoner utenfor toleranse. Når materialet som maskineres begynner å feste seg til verktøyet, fortsetter adhesjonen å utvide seg.
Ved bearbeiding av et aluminiumsarbeidsstykke med en formingskran, vil aluminiumet som festes til kranen øke etter hvert hull er behandlet, slik at diameteren på kranen blir for stor til slutt, noe som fører til at arbeidsstykkets størrelse er utenfor toleranse og skrotes. Belegg med gode anti-bindingsegenskaper fungerer godt selv i maskineringssituasjoner hvor kjølemiddelegenskapene er dårlige eller utilstrekkelig konsentrert.
2 Vanlig brukte belegg
1 titannitridbelegg (TiN)
TiN er et generell PVD-belegg som øker verktøyets hardhet og har en høyere oksidasjonstemperatur. Belegget kan brukes til høyhastighets skjæreverktøy i stål eller formingsverktøy for å oppnå meget gode bearbeidingsresultater.
2 titankarbidnitridbelegg (TiCN)
Karbonelementet tilsatt i TiCN-belegget kan øke hardheten til verktøyet og oppnå bedre overflatesmøring, som er et ideelt belegg for høyhastighetsstålverktøy.
3 Nitrogen-aluminium-titan eller nitrogen-titan-aluminium belegg (TiAlN/AlTiN)
Aluminiumoksydlaget dannet i TiAlN/AlTiN-belegget kan effektivt forbedre verktøyets høytemperaturbearbeidingslevetid. Dette belegget kan velges for hardmetallverktøy som hovedsakelig brukes i tørr eller halvtørr kutting. Avhengig av forholdet mellom aluminium og titan i belegget, kan AlTiN-belegg gi høyere overflatehardhet enn TiAlN-belegg, så det er et annet levedyktig beleggalternativ for høyhastighetsmaskinering.
4 Kromaluminiumnitridbelegg (AlCrN)
De gode antiklumpeegenskapene til AlCrN-belegget gjør det til det foretrukne belegget i behandlingen som er utsatt for oppbygging. Maskineringsytelsen til høyhastighets skjæreverktøy i stål eller karbid og formingsverktøy vil bli betydelig forbedret etter påføring av dette nesten usynlige belegget.
5 diamantbelegg (diamant)
CVD-diamantbelegg kan gi den beste ytelsen for prosesseringsverktøy for ikke-jernholdige metallmaterialer, og er et ideelt belegg for bearbeiding av grafitt, metallmatrisekompositter (MMC), aluminiumslegeringer med høyt silisium og mange andre svært slipende materialer (Merk: rent diamantbelegg Skjæreverktøyet kan ikke brukes til å behandle ståldeler, fordi maskinering av ståldeler vil generere mye skjærevarme og forårsake en kjemisk reaksjon, som vil ødelegge adhesjonslaget mellom belegget og verktøyet).
Det finnes forskjellige belegg for hard fresing, tapping og boring, hver med sin egen spesifikke anvendelse. I tillegg finnes det også flerlagsbelegg som har andre belegg innebygd mellom overflatelaget og verktøysubstratet, noe som kan øke levetiden til verktøyet ytterligere.
3 Vellykket påføring av belegget
Å oppnå en kostnadseffektiv påføring av et belegg kan avhenge av mange faktorer, men det er vanligvis bare ett eller noen få levedyktige beleggalternativer for hver spesifikke behandlingsapplikasjon.
Riktig valg av belegg og dets egenskaper kan bety forskjellen mellom en merkbar forbedring i bearbeidbarhet og liten eller ingen forbedring. Kuttdybde, skjærehastighet og kjølevæske kan alle ha innvirkning på hvor godt et verktøybelegg påføres.
På grunn av de mange variablene som eksisterer ved bearbeiding av et arbeidsstykkemateriale, er en av de beste måtene å bestemme hvilket belegg du skal velge på, gjennom prøveskjæring. Malingsleverandører utvikler stadig flere nye belegg for ytterligere å forbedre beleggets høytemperaturmotstand, friksjonsmotstand og slitestyrke. Det er alltid godt å samarbeide med produsenter av belegg (verktøy) for å validere de nyeste og beste verktøybeleggene for maskineringsapplikasjoner.
