Trend dalam teknologi salutan alat

Pasaran pertama untuk meneroka adalah pasaran salutan alat. Penambahbaikan alat alat adalah hasil dari beberapa fungsi yang ditingkatkan, bergantung pada penggunaan alat tersebut. Kekerasan, rintangan suhu dan hubungan antara alat dan bahan yang perlu dipotong atau terbentuk boleh dipengaruhi secara positif. Dalam sesetengah kes, alat bersalut dapat merealisasikan kehidupan alat yang sepuluh kali lebih lama daripada alat yang tidak bersalut. Satu trend penting yang mempengaruhi salutan alat adalah memotong bahan ringan. Dalam industri automotif, bahan-bahan ringan dipilih kerana penggunaan bahan api kurang dan pelepasan CO2 yang kurang. Akibatnya, bahan seperti aluminium, magnesium dan plastik bertetulang karbon semakin penting. Selain daripada berat badan yang berkurangan, bahan-bahan ini mempunyai satu perkara yang sama - mereka mempunyai kecenderungan untuk berpegang kepada alat pemotong yang mengakibatkan hayat alat yang lebih pendek. Trend ini telah merangsang pembangunan lapisan DLC, iaitu berlian hidrogen bebas seperti salutan karbon dengan pekali geseran yang rendah.

Aplikasi Tribological Crossover

Ini adalah contoh praktikal dari pembangunan crossover yang berasal dari tribology dan digunakan dalam pasaran salutan alat. Dalam aplikasi tribologi berlian hidrogen bebas seperti karbon (DLC) ini digunakan untuk mengurangkan haus dan geseran. Digunakan untuk industri alat, lapisan DLC telah terbukti sangat sesuai untuk memotong logam ringan dan plastik bertetulang serat yang cenderung berpegang pada alat tersebut. Salutan ta-C untuk alat lebih nipis dengan ketebalan lapisan tipikal 0.5 μm. Dengan salutan DLC hayat alat boleh meningkat dengan ketara. Lapisan ini didepositkan dengan teknologi pemendapan arka menggunakan katod arka berbentuk bulat, yang menjamin kelekatan yang kuat salutan itu sendiri.

Kecekapan Kos

Dalam setiap kecekapan kos industri adalah faktor pemacu yang memerlukan perhatian yang berterusan. Industri alat tidak terkecuali. Kos salutan alat hanya sebahagian kecil daripada jumlah kos alat, tetapi kerana proses salutan diletakkan pada akhir garisan pengeluaran, sangat penting untuk salutan yang berkualiti tinggi. Oleh itu, dalam salutan alat, kebolehpercayaan adalah sebagai faktor penting sebagai kos. Apabila teknologi arka berputar baru untuk mendeposkan lapisan nitrida, syarikat akan memberi tumpuan kepada membuat banyak faktor kos pemilikan yang lebih cekap berbanding sebelum ini. Ciri-ciri akan menjadi masa yang singkat, kecekapan sasaran yang tinggi dan salutan licin yang memerlukan rawatan pasca-minimum. Peralihan dalam lapisan penanda aras berlaku sekarang bahawa teknologi yang telah terbukti telah diperluaskan dengan salutan AlCrN yang sangat berfungsi untuk digunakan di pemotongan gear.

Kemampanan

Kesedaran mengenai kaedah pengeluaran yang mampan menjadi lebih utama, juga dalam industri alat dan bidang yang berkaitan di atas dan di bawah rantaian bekalan. Faktor penting di sini ialah kekurangan masa depan bahan mentah, penggunaan tenaga, tenaga boleh diperbaharui, ketoksikan bahan dan kitar semula dalam kalangan biologi atau perindustrian. Dalam industri alat beberapa jawapan kepada cabaran-cabaran ini terdapat dalam kelajuan alat dan kadar suapan yang lebih tinggi. Beberapa alat bersalut dapat mencapai tidak hanya panjang pemotongan yang lebih panjang, juga kedalaman yang lebih besar bagi setiap kontak, menjimatkan masa dan tenaga di sepanjang jalan. Kadar suapan meter seminit adalah keputusan. Trend lain yang dipacu oleh kelestarian serta kecekapan kos kurang menggunakan cecair penyejuk. Pemotongan kering atau pelinciran kuantiti minimum (MQL) adalah trend, yang menyebabkan peningkatan suhu alat pemotong tepi dan oleh itu keperluan untuk penentangan oksidasi yang lebih baik.

Rintangan Suhu

Trend dalam industri alat semuanya berkaitan. Trend untuk kecekapan kos dan kesedaran alam sekitar menyebabkan penggunaan cecair penyejuk yang lebih rendah, yang seterusnya membawa kepada suhu yang lebih tinggi semasa pemotongan. Industri menjawab dengan pilihan bahan dan salutan yang berbeza yang dapat menahan suhu tinggi. Bahan-bahan komponen seperti titanium (Ti) dan aloi nikel (Ni) sukar dipotong kerana kecenderungan melekat dan ketahanannya, tetapi salutan ta-C tidak akan membawa apa-apa penyelesaian di sini kerana maksimum suhu operasi sekitar 500 ° C. Pelapisan nitrat adalah penyelesaian yang lebih baik. Mereka boleh berfungsi pada tahap suhu operasi sehingga 1100 ° C atau bahkan 1500 ° C (Jadual 1). Aplikasi diarahkan pembangunan telah dilakukan untuk menyesuaikan salutan yang dibuat dengan teknologi arka pekeliling kepada aplikasi tertentu, seperti pengilangan kelajuan tinggi dan finishing kasar. Untuk memotong titanium lapisan TiAlN yang dihasilkan dengan teknologi arka pekeliling tertentu boleh memberikan hasil yang sangat baik. Selain itu terdapat perkembangan mengenai lapisan nanocomposit yang mengandungi silikon dan penalaan AlTiN untuk aplikasi tertentu.

Kesimpulannya

Trend dalam pasaran alat, pasar, dan dekoratif memberi banyak peluang untuk teknologi salutan PVD dan PACVD. Banyak penyelidikan dan pembangunan dilakukan oleh pasukan yang terdiri daripada pengeluar peralatan salutan, universiti dan industri untuk memperbaiki dan mengoptimumkan lapisan. Perhatian tambahan harus diberikan kepada penyeberangan antara pasaran yang berlainan. Pengalaman dari satu aplikasi boleh memberi banyak input untuk perkembangan teknologi dan penyelesaian lapisan untuk aplikasi lain, kadang-kadang dalam pasaran yang sama sekali berbeza. Crossovers boleh mempercepatkan perkembangan dengan ketara.