Väikeste ümmarguste tööriistade pinna õige ettevalmistamine võib pikendada tööriista eluiga, lühendada töötlustsükli aegu ja parandada töödeldud pinna kvaliteeti. Kuid oma töötlemisvajadustele sobiva tööriistakatte valimine võib olla segane ja töömahukas.
Igal kattekihil on töötlemisel nii eelised kui ka puudused. Kui valitakse sobimatu kate, võib see kaasa tuua lühema tööriista tööea kui katmata tööriistal ja mõnikord isegi rohkem probleeme kui enne katmist.
Valikus on palju erinevaid tööriistakatteid, sealhulgas PVD-katted, CVD-katted ja komposiitkatted, mis katavad vaheldumisi PVD- ja CVD-katteid jne. Neid katteid saab hõlpsasti hankida tööriistatootjatelt või kattematerjalide tarnijatelt. Põrand.
See artikkel tutvustab lühidalt mõningate tööriistakatete ühiseid omadusi ning mõningaid sagedamini kasutatavaid PVD- ja CVD-kattevalikuid. Katte kõik omadused mängivad olulist rolli määramisel, milline kate on lõikamisoperatsioonide jaoks kõige kasulikum.
1 Katte omadused
kõvadus
Pinnakatte kõrge kõvadus on üks parimaid viise tööriista eluea pikendamiseks. Üldiselt, mida kõvem materjal või pind, seda kauem tööriist vastu peab.
Titaankarbiidnitriid (TiCN) katetel on suurem kõvadus kui titaannitriid (TiN) katetel. Süsinikusisalduse suurenemise tõttu suureneb TiCN-katte kõvadus 33 protsenti ja selle kõvadus jääb vahemikku umbes Hv3000 kuni 4000 (olenevalt tootjast).
CVD teemantkatte kandmine lõikeriistadele pinna kõvadusega kuni Hv9000 on olnud suhteliselt küps. Võrreldes PVD-kattega lõikeriistadega on CVD-teemantkattega lõikeriistade eluiga pikenenud 10–20 korda. Teemantkatte kõrge kõvadus ja võime suurendada lõikekiirust 2–3 korda võrreldes katmata tööriistadega teevad sellest hea valiku värviliste materjalide lõikamiseks.
kulumiskindlus
Kulumiskindlus viitab katte võimele hõõrdumisele vastu seista. Kuigi mõned töödeldava detaili materjalid ei pruugi iseenesest liiga kõvad olla, võivad tootmisel lisatud elemendid ja kasutatud protsessid põhjustada tööriista lõikeserva mõranemist või tuhmumist.
pinna määrimine
Kõrge hõõrdetegur suurendab lõikesoojust, mille tulemuseks on katte eluea lühenemine ja isegi rike. Hõõrdeteguri vähendamine võib tööriista eluiga oluliselt pikendada. Peen sile või korrapärase tekstuuriga kattepind aitab vähendada lõikekuumust, sest sile pind võimaldab laastudel kiiresti reha pinnalt maha libiseda, vähendades soojuse teket. Parema pinnamäärdega kaetud tööriistu saab töödelda ka suurema lõikekiirusega kui katmata tööriistu, vältides veelgi kuumkeevitamist tooriku materjaliga.
oksüdatsioonitemperatuur
Oksüdatsioonitemperatuur viitab temperatuuri väärtusele, mille juures kattekiht hakkab lagunema. Mida kõrgem on oksüdatsioonitemperatuur, seda soodsam on see kõrge temperatuuriga lõikamiseks. Kuigi TiAlN-katte kõvadus toatemperatuuril võib olla madalam kui TiCN-katte oma, on see kõrgel temperatuuril töötlemisel osutunud palju tõhusamaks kui TiCN. Lisage WeChat: Yuki7557, et saata makroprogrammi õpetuse koopia. Põhjus, miks TiAlN kate suudab kõrgetel temperatuuridel siiski oma kõvadust säilitada, on see, et tööriista ja kiibi vahele võib tekkida alumiiniumoksiidi kiht. Alumiiniumoksiidi kiht võib soojust tööriistalt töödeldavale detailile või killule üle kanda. Karbiidtööriistadel on tavaliselt kõrgem lõikekiirus kui kiirterasest tööriistad, mistõttu on TiAlN karbiidtööriistade jaoks valitud kattekiht. Karbiidtrellidel ja otsafreesidel on sageli see PVD TiAlN kate.
Adhesioonivastane
Katte adhesioonivastane omadus takistab või leevendab keemilist reaktsiooni tööriista ja töödeldava materjali vahel, vältides tooriku materjali sadestumist tööriistale.
Värviliste metallide (nagu alumiinium, messing jne) töötlemisel tekib tööriistal sageli serv (BUE), mis võib põhjustada tööriista lõhenemist või tooriku mõõtmeid, mis ei ületa tolerantsi. Kui töödeldav materjal hakkab tööriista külge kleepuma, jätkab nake laienemist.
Alumiiniumist tooriku töötlemisel vormimiskraaniga suureneb kraani külge kleepunud alumiiniumi kogus pärast iga augu töötlemist, nii et kraani läbimõõt muutub lõpuks liiga suureks, mistõttu tooriku suurus on tolerantsist väljas ja lammutatakse. Heade nakkumist takistavate omadustega katted toimivad hästi ka töötlusolukordades, kus jahutusvedeliku omadused on halvad või ebapiisavalt kontsentreeritud.
2 Tavaliselt kasutatavad katted
1 titaannitriidkate (TiN)
TiN on üldotstarbeline PVD-kate, mis suurendab tööriista kõvadust ja millel on kõrgem oksüdatsioonitemperatuur. Väga heade töötlemistulemuste saavutamiseks võib katet kasutada kiirterasest lõikeriistade või vormimistööriistade jaoks.
2 Titaankarbiidnitriidkate (TiCN)
TiCN-kattesse lisatud süsinikelement võib suurendada tööriista kõvadust ja saavutada parema pinnamääre, mis on ideaalne kate kiirterasest tööriistadele.
3 Lämmastik-alumiinium-titaan või lämmastik-titaan-alumiiniumkate (TiAlN/AlTiN)
TiAlN/AlTiN kattekihis moodustunud alumiiniumoksiidi kiht võib tõhusalt parandada tööriista kõrgel temperatuuril töötlemise eluiga. Seda katet saab valida tsementeeritud karbiidtööriistade jaoks, mida kasutatakse peamiselt kuiv- või poolkuivlõikamisel. Sõltuvalt kattekihis sisalduva alumiiniumi ja titaani vahekorrast võivad AlTiN-katted anda suurema pinna kõvaduse kui TiAlN-katted, seega on see veel üks elujõuline katmisvõimalus kiireks töötlemiseks.
4 kroom-alumiiniumnitriidkate (AlCrN)
AlCrN katte head paakumisvastased omadused muudavad selle töötlemisel eelistatud kattekihiks, millel on kalduvus servade kogunemisele. Terasest või karbiidist kiirlõikuriistade ja vormimistööriistade töötlemine paraneb oluliselt pärast selle peaaegu nähtamatu katte pealekandmist.
5 Teemantkate (teemant)
CVD teemantkate võib pakkuda parimat jõudlust värviliste metallide materjalide töötlemise tööriistadele ning on ideaalne kate grafiidi, metallmaatrikskomposiitide (MMC), kõrge ränisisaldusega alumiiniumsulamite ja paljude muude väga abrasiivsete materjalide töötlemiseks (Märkus: puhas teemantkate Lõiketööriista ei saa kasutada terasdetailide töötlemiseks, kuna terasdetailide töötlemisel tekib palju lõikesoojust ja tekib keemiline reaktsioon, mis hävitab katte ja tööriista vahelise nakkekihi).
Kõvaks freesimiseks, keermetamiseks ja puurimiseks on erinevaid katteid, millest igaühel on oma spetsiifiline rakendus. Lisaks on saadaval ka mitmekihilised katted, millel on pinnakihi ja tööriista aluspinna vahele põimitud muud katted, mis võivad tööriista kasutusiga veelgi pikendada.
3 Katte edukas pealekandmine
Katte kulutõhusa pealekandmise saavutamine võib sõltuda paljudest teguritest, kuid tavaliselt on iga konkreetse töötlemisrakenduse jaoks ainult üks või paar elujõulist katmisvõimalust.
Õige katte ja selle omaduste valik võib tähendada erinevust töödeldavuse märgatava paranemise ja vähese või puuduva paranemise vahel. Lõikesügavus, lõikekiirus ja jahutusvedelik võivad kõik mõjutada tööriista katte pealekandmist.
Kuna tooriku materjali töötlemisel on palju muutujaid, on proovilõikamine üks parimaid viise valida kattekiht. Pinnakatte tarnijad töötavad pidevalt välja uusi katteid, et veelgi parandada katte kõrge temperatuurikindlust, hõõrdekindlust ja kulumiskindlust. Alati on hea teha koostööd pinnakatte (tööriistade) tootjatega, et kinnitada uusimad ja parimad tööriistakatted töötlemisrakenduste jaoks.
