Korrekt ytförberedelse på små runda verktyg kan öka verktygets livslängd, minska bearbetningscykeltider och förbättra bearbetad ytkvalitet. Men att välja rätt verktygsbeläggning för dina bearbetningsbehov kan vara förvirrande och arbetskrävande.
Varje beläggning har både fördelar och nackdelar vid bearbetning. Om en olämplig beläggning väljs kan det resultera i en lägre livslängd än ett obelagt verktyg, och ibland till och med orsaka fler problem än innan beläggningen.
Det finns många typer av verktygsbeläggningar att välja mellan, inklusive PVD-beläggningar, CVD-beläggningar och kompositbeläggningar som växelvis belägger PVD och CVD, etc. Dessa beläggningar kan enkelt erhållas från verktygstillverkare eller beläggningsleverantörer. Golv.
Den här artikeln kommer kortfattat att introducera de vanliga egenskaperna hos vissa verktygsbeläggningar och några vanliga PVD- och CVD-beläggningsalternativ. Varje egenskap hos beläggningen spelar en viktig roll för att bestämma vilken beläggning som är mest fördelaktig för skärningsoperationer.
1 Beläggningens egenskaper
hårdhet
Den höga ythårdheten som beläggningen ger är ett av de bästa sätten att öka verktygets livslängd. Generellt gäller att ju hårdare material eller yta är, desto längre håller verktyget.
Titankarbidnitrid (TiCN) beläggningar har högre hårdhet än titannitrid (TiN) beläggningar. På grund av ökningen av kolhalten ökas hårdheten hos TiCN-beläggningen med 33 procent och dess hårdhet varierar från cirka Hv3000 till 4000 (beroende på tillverkare).
Appliceringen av CVD-diamantbeläggning med en ythårdhet så hög som Hv9000 på skärverktyg har varit relativt mogen. Jämfört med PVD-beläggningsskärverktyg har livslängden för CVD-diamantbeläggningsskärverktyg ökat med 10 till 20 gånger. Den höga hårdheten hos diamantbeläggning och förmågan att öka skärhastigheten med 2 till 3 gånger jämfört med obelagda verktyg gör det till ett bra val för skärning av icke-järnmaterial.
slitstyrka
Nötningsbeständighet hänvisar till en beläggnings förmåga att motstå nötning. Även om vissa material i arbetsstycket kanske inte är för hårda i sig själva, kan tillsatta element och processer som används under produktionen göra att skäreggen på verktyget blir sönder eller matt.
ytsmörjbarhet
En hög friktionskoefficient ökar skärvärmen, vilket leder till förkortad beläggningslivslängd och till och med fel. Att minska friktionskoefficienten kan förlänga verktygets livslängd avsevärt. En fin slät eller regelbundet strukturerad beläggningsyta hjälper till att minska skärvärmen eftersom den släta ytan gör att spån snabbt glider av räffladen, vilket minskar värmeutvecklingen. Belagda verktyg med bättre ytsmörjbarhet kan också bearbetas med högre skärhastigheter än obelagda verktyg, vilket ytterligare undviker varmsvetsning med arbetsstyckets material.
oxidationstemperatur
Oxidationstemperatur avser det temperaturvärde vid vilket beläggningen börjar brytas ned. Ju högre oxidationstemperaturvärdet är, desto mer fördelaktigt är det för skärning under höga temperaturförhållanden. Även om hårdheten hos TiAlN-beläggningen i rumstemperatur kan vara lägre än den för TiCN-beläggningen, har den visat sig vara mycket effektivare än TiCN vid högtemperaturbearbetning. Lägg till WeChat: Yuki7557 för att skicka en kopia av handledningen för makroprogrammet. Anledningen till att TiAlN-beläggningen fortfarande kan behålla sin hårdhet vid höga temperaturer är att ett lager av aluminiumoxid kan bildas mellan verktyget och spånan. Aluminiumoxidskiktet kan överföra värme från verktyget till arbetsstycket eller spånen. Hårdmetallverktyg har vanligtvis högre skärhastigheter jämfört med höghastighetsstålverktyg, vilket gör TiAlN till den bästa beläggningen för hårdmetallverktyg. Hårdmetallborrar och pinnfräsar har ofta denna PVD TiAlN-beläggning.
Antividhäftning
Beläggningens antividhäftningsegenskap förhindrar eller mildrar den kemiska reaktionen mellan verktyget och materialet som bearbetas, vilket undviker avsättning av arbetsstyckets material på verktyget.
Vid bearbetning av icke-järnmetaller (såsom aluminium, mässing etc.) uppstår ofta uppbyggd kant (BUE) på verktyget, vilket kan orsaka flisning av verktyget eller arbetsstyckesdimensioner utanför toleransen. När materialet som bearbetas börjar fästa vid verktyget fortsätter vidhäftningen att expandera.
Vid bearbetning av ett aluminiumarbetsstycke med en formningskran kommer aluminiumet som fästs på kranen att öka efter att varje hål har bearbetats, så att kranens diameter blir för stor till slut, vilket gör att arbetsstyckets storlek blir ur tolerans och skrotas. Beläggningar med goda antibindningsegenskaper fungerar bra även i bearbetningssituationer där kylmedelsegenskaperna är dåliga eller otillräckligt koncentrerade.
2 Vanligt använda beläggningar
1 titannitridbeläggning (TiN)
TiN är en allmän PVD-beläggning som ökar verktygets hårdhet och har en högre oxidationstemperatur. Beläggningen kan användas för höghastighetstål skärverktyg eller formverktyg för att få mycket bra bearbetningsresultat.
2 titankarbidnitridbeläggning (TiCN)
Kolelementet som tillsätts i TiCN-beläggningen kan öka verktygets hårdhet och få bättre ytsmörjhet, vilket är en idealisk beläggning för höghastighetstålverktyg.
3 Beläggning av kväve-aluminium-titan eller kväve-titan-aluminium (TiAlN/AlTiN)
Aluminiumoxidskiktet som bildas i TiAlN/AlTiN-beläggningen kan effektivt förbättra verktygets livslängd vid högtemperaturbearbetning. Denna beläggning kan väljas för hårdmetallverktyg som huvudsakligen används i torr eller halvtorr skärning. Beroende på förhållandet mellan aluminium och titan som finns i beläggningen kan AlTiN-beläggningar ge högre ythårdhet än TiAlN-beläggningar, så det är ett annat hållbart beläggningsalternativ för höghastighetsbearbetning.
4 Beläggning av kromaluminiumnitrid (AlCrN)
De goda klumpförebyggande egenskaperna hos AlCrN-beläggning gör den till den bästa beläggningen i bearbetningen med benägenhet att bygga upp kant. Bearbetningsprestandan hos höghastighetstål eller hårdmetallskärverktyg och formverktyg kommer att förbättras avsevärt efter applicering av denna nästan osynliga beläggning.
5 diamantbeläggning (diamant)
CVD-diamantbeläggning kan ge bästa prestanda för bearbetningsverktyg för icke-järnmetallmaterial och är en idealisk beläggning för bearbetning av grafit, metallmatriskompositer (MMC), aluminiumlegeringar med hög kiselhalt och många andra mycket slipande material (Obs: ren diamantbeläggning Skärverktyget kan inte användas för att bearbeta ståldelar, eftersom bearbetningen av ståldelar kommer att generera mycket skärvärme och orsaka en kemisk reaktion, vilket kommer att förstöra vidhäftningsskiktet mellan beläggningen och verktyget).
Det finns olika beläggningar för hård fräsning, gängning och borrning, var och en med sin egen specifika applikation. Dessutom finns även flerskiktsbeläggningar som har andra beläggningar inbäddade mellan ytskiktet och verktygssubstratet, vilket ytterligare kan öka verktygets livslängd.
3 Framgångsrik applicering av beläggningen
Att uppnå en kostnadseffektiv applicering av en beläggning kan bero på många faktorer, men det finns vanligtvis bara en eller ett fåtal genomförbara beläggningsalternativ för varje specifik bearbetningsapplikation.
Rätt val av beläggning och dess egenskaper kan betyda skillnaden mellan en märkbar förbättring av bearbetbarheten och liten eller ingen förbättring. Skärdjup, skärhastighet och kylvätska kan alla ha en effekt på hur väl en verktygsbeläggning appliceras.
På grund av de många variablerna som finns vid bearbetning av ett arbetsstyckesmaterial, är ett av de bästa sätten att avgöra vilken beläggning som ska väljas genom provskärning. Beläggningsleverantörer utvecklar ständigt fler nya beläggningar för att ytterligare förbättra beläggningens höga temperaturbeständighet, friktionsbeständighet och slitstyrka. Det är alltid bra att arbeta med beläggnings(verktygs)tillverkare för att validera de senaste och bästa verktygsbeläggningarna för bearbetningsapplikationer.
