Hətta çox yüksək kəsmə temperaturlarında belə, kəsici alətin istifadə müddəti örtüklə uzadıla bilər və beləliklə, emal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bundan əlavə, kəsici alətin örtüyü yağlayıcı mayelərə olan ehtiyacı azalda bilər. Bu, təkcə material xərclərini azaltmır, həm də ətraf mühitin qorunmasına kömək edir.
Örtükdən əvvəl və sonra emalın məhsuldarlığa təsiri
Müasir kəsmə əməliyyatlarında kəsici alətlər yüksək təzyiqlərə (>2 GPa), yüksək temperaturlara və sabit istilik gərginliyi dövrlərinə tab gətirməlidir. Kəsici alətin örtülməsindən əvvəl və sonra müvafiq proseslə işlənməlidir.
Alət örtüyünü kəsməzdən əvvəl, örtüyün yapışmasını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırarkən, sonrakı örtük prosesinə hazırlıq məqsədilə müxtəlif ilkin emal üsullarından istifadə etmək olar. Alətin kəsici kənarının örtüklə birlikdə hazırlanması kəsmə sürətini və yemləmə sürətini artıra və kəsici alətin ömrünü uzada bilər.
Örtük sonrası emal (kənarların hazırlanması, səthin emalı və strukturlaşdırılması) həmçinin kəsici alətin optimallaşdırılmasında, xüsusən də yonqar əmələ gəlməsi (iş parçası materialının alətin kəsici kənarına yapışması) ilə mümkün erkən aşınmanın qarşısını almaq üçün müəyyənedici rol oynayır.
Kaplama ilə bağlı mülahizələr və seçim
Örtük performansına dair tələblər çox fərqli ola bilər. Kəsici kənar temperaturunun yüksək olduğu emal şəraitində örtüyün istiliyədavamlı aşınma xüsusiyyətləri son dərəcə vacib hala gəlir. Müasir örtüklərin aşağıdakı xüsusiyyətlərə də malik olması gözlənilir: əla yüksək temperatur performansı, oksidləşmə müqaviməti, yüksək sərtlik (hətta yüksək temperaturda belə) və nanostrukturlu təbəqələrin dizaynı vasitəsilə mikroskopik möhkəmlik (plastiklik).
Səmərəli kəsici alətlər üçün optimal örtük yapışması və qalıq gərginliklərin ağlabatan paylanması iki həlledici amildir. Birincisi, substrat materialı ilə örtük materialı arasındakı qarşılıqlı təsir nəzərə alınmalıdır. İkincisi, örtük materialı ilə emal ediləcək material arasında mümkün qədər az yaxınlıq olmalıdır. Müvafiq alət həndəsəsindən istifadə etməklə və örtüyü cilalamaqla örtüklə iş parçası arasında yapışma ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq olar.
Alüminium əsaslı örtüklər (məsələn, AlTiN) kəsmə sənayesində kəsici alət örtükləri kimi geniş istifadə olunur. Yüksək kəsmə temperaturlarının təsiri altında bu alüminium əsaslı örtüklər emal zamanı özünü daim yeniləyən, örtüyü və onun altındakı substrat materialını oksidləşdirici hücumdan qoruyan nazik və sıx bir alüminium oksid təbəqəsi yarada bilər.
Örtüyün sərtliyi və oksidləşməyə davamlılığı alüminium tərkibini və örtük strukturunu dəyişdirməklə tənzimlənə bilər. Məsələn, alüminium tərkibini artırmaqla, nanostrukturlardan və ya mikroərintilərdən (yəni, az tərkibli elementlərlə ərintilərdən) istifadə etməklə örtüyün oksidləşməyə davamlılığı artırıla bilər.
Örtük materialının kimyəvi tərkibindən əlavə, örtük strukturundakı dəyişikliklər örtüyün işinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Kəsici alətin fərqli iş göstəriciləri örtük mikrostrukturundakı müxtəlif elementlərin paylanmasından asılıdır.
Bu günlərdə istənilən performansı əldə etmək üçün müxtəlif kimyəvi tərkibli bir neçə tək örtük təbəqəsi kompozit örtük təbəqəsinə birləşdirilə bilər. Bu tendensiya gələcəkdə inkişaf etməyə davam edəcək - xüsusən də üç yüksək ionlaşmış örtük prosesini birləşdirən HI3 (Yüksək İonlaşma Üçqat) qövs buxarlanması və püskürtmə hibrid örtük texnologiyası kimi yeni örtük sistemləri və örtük prosesləri vasitəsilə.
Hərtərəfli örtük kimi, titan-silikon əsaslı (TiSi) örtüklər əla emal qabiliyyəti təklif edir. Bu örtüklər həm müxtəlif karbid tərkibli (nüvə sərtliyi HRC 65-ə qədər) yüksək sərtlikli poladların, həm də orta sərtlikli poladların (nüvə sərtliyi HRC 40) emalı üçün istifadə edilə bilər. Örtük strukturunun dizaynı müxtəlif emal tətbiqlərinə uyğunlaşdırıla bilər. Nəticədə, titan silikon əsaslı örtüklü kəsici alətlər yüksək ərintili, aşağı ərintili poladlardan tutmuş bərkimiş poladlara və titan ərintilərinə qədər geniş çeşiddə iş parçası materiallarının kəsilməsi və emalı üçün istifadə edilə bilər. Düz iş parçaları üzərində yüksək keyfiyyətli kəsmə sınaqları (sərtlik HRC 44) göstərdi ki, örtüklü kəsici alətlər onun ömrünü təxminən iki dəfə artıra və səth pürüzlülüyünü təxminən 10 dəfə azalda bilər.
Titan-silikon əsaslı örtük sonrakı səth cilalanmasını minimuma endirir. Bu cür örtüklərin yüksək kəsmə sürəti, yüksək kənar temperaturu və yüksək metal çıxarma sürəti ilə emalda istifadə edilməsi gözlənilir.
Bəzi digər PVD örtükləri (xüsusən də mikro ərintili örtüklər) üçün örtük şirkətləri müxtəlif optimallaşdırılmış səth emalı həllərini araşdırmaq və inkişaf etdirmək üçün prosessorlarla sıx əməkdaşlıq edirlər. Buna görə də, emal səmərəliliyində, kəsici alətlərin istifadəsində, emal keyfiyyətində və material, örtük və emal arasındakı qarşılıqlı təsirdə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmalar mümkündür və praktik olaraq tətbiq olunur. Peşəkar örtük tərəfdaşı ilə işləməklə istifadəçilər alətlərinin istifadə səmərəliliyini bütün həyat dövrü ərzində artıra bilərlər.
–Bu məqalə dərc olunubvakuum örtük maşını istehsalçısıGuangdong Zhenhua
Yazı vaxtı: 29 Fevral 2024