Rivestimento PVD - Utensili da taglio
Mar 21, 2018| 1. Durata dell'utensile
Per la durata dell'utensile, solitamente dipende da diversi pezzi e materiali utensile, nonché da processi di taglio diversi. Lo sviluppo continuo della migliore tecnologia di substrato, rivestimento e tecnologia di preparazione del tagliente è importante per limitare l'usura degli utensili e resistere alla temperatura di taglio. Questi fattori, insieme alla scanalatura del rompitruciolo e al raggio dell'angolo utilizzato sugli inserti indicizzabili, determinano l'applicabilità di ciascun utensile per diversi pezzi e processi di taglio. La migliore combinazione di tutti questi elementi può allungare la durata dell'utensile e rendere la lavorazione più economica e più affidabile.
2. Cambia il substrato
Modificando la granulometria del carburo di tungsteno nell'intervallo 1-5 μm, le proprietà del substrato degli utensili in carburo cementato possono essere modificate. La dimensione delle particelle del materiale del substrato gioca un ruolo importante nelle prestazioni di taglio e nella durata dell'utensile. Minore è la dimensione delle particelle, migliore è la resistenza all'abrasione dell'utensile.
Inoltre, il contenuto di cobalto del materiale per utensili da taglio in metallo duro è aumentato dal 6% al 12%, il che può essere raggiunto con una migliore tenacità. E i requisiti di uno specifico processo di taglio possono essere soddisfatti regolando il contenuto di cobalto.
Le prestazioni del substrato dello strumento possono anche essere migliorate formando uno strato ricco di cobalto vicino alla superficie esterna o aggiungendo selettivamente altri elementi di lega (come titanio, tantalio, vanadio, niobio, ecc.) Nei materiali di carburo cementato. Lo strato ricco di cobalto può migliorare in modo significativo la resistenza del tagliente, migliorando così le prestazioni della truciolatura e degli utensili da taglio intermittenti.
Inoltre, quando si seleziona il substrato dell'utensile che corrisponde al materiale del pezzo e al metodo di lavorazione, sono necessarie altre cinque proprietà del substrato, tra cui resistenza alla frattura, resistenza alla frattura trasversale, resistenza alla compressione, durezza e resistenza agli shock termici. Ad esempio, per le occasioni di lavorazione con temperature di taglio più elevate (come il taglio a secco), solitamente si devono preferire materiali per utensili con durezza elevata. Nel caso di lavorazioni in cui è possibile osservare la criccatura a caldo dell'utensile (il più comune nella fresatura), si consiglia di utilizzare materiali per utensili con una buona resistenza agli shock termici.
3. Selezione del rivestimento
Il rivestimento PVD aiuta a migliorare le prestazioni degli utensili da taglio. L'attuale tecnologia di rivestimento include:
Rivestimento TiN: questo è un tipo generale di rivestimento PVD e CVD, che può migliorare la durezza e la temperatura di ossidazione dell'utensile.
Rivestimento TiCN: aggiungendo elemento in carbonio a TiN è stata migliorata la durezza e la ruvidità della superficie del rivestimento.
Rivestimento TiAlN e AlTiN: l'applicazione composita dello strato di allumina (Al 2 O 3 ) con questi rivestimenti può migliorare la durata dell'utensile del taglio ad alta temperatura. Il rivestimento di allumina è particolarmente adatto per il taglio a secco e il taglio quasi a secco. Il contenuto di alluminio nel rivestimento AlTiN è più elevato, rispetto al rivestimento TiAlN con un maggiore contenuto di titanio, ha una maggiore durezza superficiale.
Rivestimento CrN: questo rivestimento ha una buona resistenza adesiva.
Rivestimento DLC: il rivestimento diamantato può migliorare in modo significativo le prestazioni di taglio dei materiali non ferrosi lavorati, ed è molto adatto per la lavorazione di grafite, composito di substrati metallici, lega di alluminio ad alto tenore di silicio e altri materiali altamente abrasivi.
Negli ultimi anni, la quota di mercato degli strumenti rivestiti con PVD è stata ampliata e i suoi prezzi sono paragonabili a quelli rivestiti con CVD. Lo spessore del rivestimento CVD è in genere 5-15 μm, mentre lo spessore del rivestimento PVD è di circa 2-6 μm. Quando viene rivestito con il substrato dello strumento, il rivestimento CVD non produce uno stress benefico sul substrato e il rivestimento PVD contribuisce a creare uno stress compressivo benefico sul substrato. Il rivestimento CVD più spesso di solito riduce significativamente la resistenza del tagliente dell'utensile. Pertanto, il rivestimento CVD non può essere utilizzato per utensili da taglio che richiedono taglienti molto affilati.
IKS ha collaborato attivamente con aziende nazionali e straniere e istituti di ricerca scientifica e ha ottenuto risultati gratificanti in alcune applicazioni di rivestimento più comunemente utilizzate. Il processo di rivestimento può essere utilizzato per rivestire il film con elevata durezza, stabilità termica e stabilità chimica. E vari rivestimenti di deposizione di vapori fisici, come TiN, TiCN, AlTiN, AlTiSiN, CrN, DLC, ecc.