PVD Coating - Alat Pemotongan
Mar 21, 2018| 1. Hayat alat
Untuk hayat alat, ia biasanya bergantung kepada bahan kerja dan bahan alat yang berbeza, serta proses pemotongan yang berbeza. Perkembangan berterusan substrat alat terbaik, lapisan dan teknologi penyediaan canggih adalah penting untuk mengehadkan alat memakai dan menahan suhu pemotongan. Faktor-faktor ini, bersama-sama dengan alur pemutus cip dan jejari sudut yang digunakan pada sisipan yang boleh diindeks, menentukan kebolehgunaan setiap alat untuk bahan kerja yang berbeza dan proses pemotongan. Kombinasi terbaik semua elemen ini dapat memanjangkan hayat alat dan menjadikan pemesinan lebih ekonomik dan lebih dipercayai.
2. Tukar substrat
Dengan menukar saiz bijirin karbida tungsten dalam julat 1-5 μm, sifat substrat alat karbida simen boleh diubah. Saiz zarah bahan substrat memainkan peranan penting dalam prestasi memotong dan hayat alat. Lebih kecil saiz zarah, lebih baik rintangan kasar alat tersebut.
Di samping itu, kandungan kobalt bahan alat pemotong karbida meningkat 6% hingga 12%, yang boleh dicapai dengan lebih baik. Dan keperluan proses pemotongan spesifik dapat dipenuhi dengan menyesuaikan kandungan kobalt.
Prestasi substrat alat juga boleh dipertingkatkan dengan membentuk lapisan kaya kobalt berhampiran permukaan luar, atau secara selektif menambah elemen aloi lain (seperti titanium, tantalum, vanadium, niobium, dan sebagainya) dalam bahan karbida disemen. Lapisan kaya kobalt dengan ketara boleh meningkatkan kekuatan canggih, dengan itu meningkatkan prestasi alat pemesinan kasar dan pemotongan sekejap.
Di samping itu, apabila memilih alat substrat yang sepadan dengan bahan kerja dan kaedah pemprosesan, terdapat lima sifat substrat lain, termasuk kekuatan patah, kekuatan patah melintang, kekuatan mampatan, kekerasan dan rintangan kejutan haba, perlu dipertimbangkan. Sebagai contoh, untuk keadaan pemesinan dengan suhu pemotongan yang lebih tinggi (seperti pemotongan kering), bahan alat kekerasan yang tinggi biasanya perlu diutamakan. Dalam hal pemesinan di mana keretakan panas alat itu dapat diperhatikan (paling biasa dalam pengilangan), disarankan untuk menggunakan bahan alat dengan rintangan kejutan haba yang baik.
3. Seleksi salutan
Lapisan PVD membantu meningkatkan prestasi alat pemotong. Teknologi lapisan semasa termasuk:
TiN salutan: Ini adalah jenis umum PVD dan salutan CVD, yang boleh meningkatkan kekerasan dan suhu pengoksidaan alat.
Lapisan TiCN: Dengan menambahkan unsur karbon ke TiN, meningkatkan kekerasan dan kekasaran permukaan salutan.
Lapisan TiAlN dan AlTiN: Aplikasi komposit lapisan alumina (Al 2 O 3 ) dengan lapisan ini boleh meningkatkan hayat alat pemotongan suhu tinggi. Lapisan alumina amat sesuai untuk pemotongan kering dan berhampiran pemotongan kering. Kandungan aluminium dalam lapisan AlTiN lebih tinggi, berbanding lapisan TiAlN dengan kandungan titanium yang lebih tinggi, ia mempunyai kekerasan permukaan yang lebih tinggi.
Salutan CrN: Lapisan ini mempunyai rintangan pelekat yang baik.
Salutan DLC: Salutan berlian dapat meningkatkan prestasi pemotongan bahan keluarga bukan ferus machined, dan sangat sesuai untuk pemesinan grafit, komposit substrat logam, aloi aluminium silikon tinggi dan bahan kasar yang tinggi.
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, bahagian pasaran alat bersalut PVD telah diperluaskan dan harganya setanding dengan alat bersalut CVD. Ketebalan lapisan CVD biasanya 5-15μm, manakala ketebalan lapisan PVD adalah kira-kira 2-6μm. Apabila disalut ke substrat alat, salutan CVD tidak menghasilkan tekanan yang berguna kepada substrat, dan salutan PVD membantu membentuk tekanan mampatan yang menguntungkan pada substrat. Salutan CVD yang lebih tebal biasanya mengurangkan kekuatan pinggir alat ini. Oleh itu, salutan CVD tidak boleh digunakan untuk memotong alat yang memerlukan tepi pemotongan yang tajam.
IKS telah bekerjasama secara aktif dengan syarikat-syarikat domestik dan asing dan institut penyelidikan saintifik, dan telah membuat pencapaian memuaskan dalam beberapa aplikasi salutan yang lebih kerap digunakan. Proses salutan boleh digunakan untuk salutan filem dengan kekerasan yang tinggi, kestabilan haba dan kestabilan kimia. Dan pelbagai lapisan pemendapan wap fizikal, seperti TiN, TiCN, AlTiN, AlTiSiN, CrN, DLC, dan lain-lain.