Ang mga cutting tool coatings makapauswag sa mga kinaiya sa friction ug wear sa mga cutting tool, mao nga kini importante sa mga operasyon sa pagputol. Sulod sa daghang katuigan, ang mga tighatag og teknolohiya sa pagproseso sa ibabaw nagpalambo og mga customized nga solusyon sa coating aron mapaayo ang resistensya sa pagkaguba sa cutting tool, kahusayan sa machining ug kinabuhi sa serbisyo. Ang talagsaon nga hagit naggikan sa atensyon ug pag-optimize sa upat ka elemento: (i) pre- ug post-coating nga pagproseso sa mga nawong sa cutting tool; (ii) mga materyales sa coating; (iii) mga istruktura sa coating; ug (iv) integrated nga teknolohiya sa pagproseso alang sa mga coated cutting tool.
Mga tinubdan sa pagkaguba sa himan sa pagputol
Atol sa proseso sa pagputol, adunay mga mekanismo sa pagkaguba nga mahitabo sa contact zone tali sa cutting tool ug sa workpiece material. Pananglitan, ang bonded wear tali sa chip ug sa cutting surface, abrasive wear sa tool tungod sa mga gahi nga punto sa workpiece material, ug wear nga gipahinabo sa frictional chemical reactions (kemikal nga mga reaksyon sa materyal nga gipahinabo sa mekanikal nga aksyon ug taas nga temperatura). Tungod kay kini nga mga frictional stress nagpamenos sa cutting force sa cutting tool ug nagpamubo sa kinabuhi sa tool, kini makaapekto sa machining efficiency sa cutting tool.
Ang pang-ibabaw nga taklap mokunhod sa epekto sa friction, samtang ang base nga materyal sa cutting tool mosuporta sa taklap ug mosuhop sa mekanikal nga stress. Ang gipauswag nga performance sa friction system makadaginot sa materyal ug makapakunhod sa konsumo sa enerhiya dugang pa sa pagdugang sa produktibidad.
Ang papel sa coating sa pagpakunhod sa gasto sa pagproseso
Ang kinabuhi sa cutting tool usa ka importante nga butang nga may kalabutan sa gasto sa siklo sa produksiyon. Lakip sa ubang mga butang, ang kinabuhi sa cutting tool mahimong ipasabot isip ang oras nga ang usa ka makina mahimong ma-machine nga walay pagkabalda sa dili pa kinahanglan ang pagmentinar. Kon mas taas ang kinabuhi sa cutting tool, mas mubu ang gasto tungod sa mga pagkabalda sa produksiyon ug mas gamay ang trabaho sa pagmentinar nga kinahanglan buhaton sa makina.
Bisan sa taas kaayong temperatura sa pagputol, ang kinabuhi sa gamit sa cutting tool mahimong mapalawig pinaagi sa coating, sa ingon makapakunhod pag-ayo sa gasto sa machining. Dugang pa, ang cutting tool coating makapakunhod sa panginahanglan alang sa lubricating fluids. Dili lang makapakunhod sa gasto sa materyales, apan makatabang usab sa pagpanalipod sa kalikopan.
Epekto sa pre- ug post-coating nga pagproseso sa produktibidad
Sa modernong mga operasyon sa pagputol, ang mga himan sa pagputol kinahanglan nga makaagwanta sa taas nga presyur (>2 GPa), taas nga temperatura ug kanunay nga mga siklo sa thermal stress. Sa dili pa ug pagkahuman sa pag-coat sa himan sa pagputol, kinahanglan kini nga trataron gamit ang angay nga proseso.
Sa dili pa ang pag-coat sa himan sa pagputol, lain-laing mga pamaagi sa pretreatment ang magamit aron maandam ang sunod nga proseso sa pag-coat, samtang gipauswag pag-ayo ang pagtapot sa coating. Pinaagi sa pagtrabaho kauban sa coating, ang pag-andam sa cutting edge sa himan makadugang usab sa katulin sa pagputol ug feed rate, ug makapalugway sa kinabuhi sa himan sa pagputol.
Ang coating post-processing (pag-andam sa ngilit, pagproseso sa nawong ug pag-istruktura) adunay usab hinungdanong papel sa pag-optimize sa cutting tool, ilabi na aron malikayan ang posibleng sayo nga pagkaguba tungod sa pagkaporma sa chip (pagdikit sa materyal sa workpiece ngadto sa cutting edge sa tool).
Mga konsiderasyon ug pagpili sa coating
Ang mga kinahanglanon alang sa performance sa coating mahimong lahi kaayo. Ubos sa mga kondisyon sa machining diin taas ang temperatura sa cutting edge, ang mga kinaiya sa coating nga dili daling madaot sa kainit mahimong importante kaayo. Gilauman nga ang mga modernong coating kinahanglan usab nga adunay mosunod nga mga kinaiya: maayo kaayo nga performance sa taas nga temperatura, resistensya sa oksihenasyon, taas nga katig-a (bisan sa taas nga temperatura), ug microscopic toughness (plasticity) pinaagi sa disenyo sa nanostructured layers.
Para sa episyente nga mga gamit sa pagputol, ang na-optimize nga pagdikit sa coating ug ang makatarunganon nga pag-apod-apod sa mga nahabilin nga stress mao ang duha ka importanteng butang. Una, ang interaksyon tali sa materyal sa substrate ug sa materyal sa coating kinahanglan nga tagdon. Ikaduha, kinahanglan nga gamay ra ang affinity kutob sa mahimo tali sa materyal sa coating ug sa materyal nga iproseso. Ang posibilidad sa pagdikit tali sa coating ug sa workpiece mahimong maminusan pag-ayo pinaagi sa paggamit sa angay nga geometry sa himan ug pagpasinaw sa coating.
Ang mga aluminum-based coatings (pananglitan ang AlTiN) kasagarang gigamit isip cutting tool coatings sa industriya sa pagputol. Ubos sa aksyon sa taas nga temperatura sa pagputol, kini nga mga aluminum-based coatings mahimong moporma og nipis ug dasok nga layer sa aluminum oxide nga padayon nga nagbag-o sa kaugalingon atol sa machining, nanalipod sa coating ug sa substrate material sa ilawom niini gikan sa oxidative attack.
Ang katig-a ug ang resistensya sa oksihenasyon sa usa ka coating mahimong ma-adjust pinaagi sa pag-usab sa sulod sa aluminum ug sa istruktura sa coating. Pananglitan, pinaagi sa pagdugang sa sulod sa aluminum, gamit ang nano-structures o micro-alloying (ie, pag-alloy nga adunay ubos nga sulod nga mga elemento), ang resistensya sa oksihenasyon sa coating mahimong mapaayo.
Gawas pa sa kemikal nga komposisyon sa materyal nga pang-coating, ang mga pagbag-o sa istruktura sa pang-coating makaapekto pag-ayo sa performance sa pang-coating. Ang lain-laing performance sa cutting tool nagdepende sa distribusyon sa nagkalain-laing elemento sa coating micro-structure.
Karong panahona, daghang single coating layer nga adunay lain-laing kemikal nga komposisyon ang mahimong ihiusa ngadto sa usa ka composite coating layer aron makab-ot ang gitinguha nga performance. Kini nga trend magpadayon sa pag-uswag sa umaabot – ilabi na pinaagi sa bag-ong mga coating system ug mga proseso sa coating, sama sa HI3 (High Ionization Triple) arc evaporation ug sputtering hybrid coating technology nga naghiusa sa tulo ka highly ionized coating processes ngadto sa usa.
Isip usa ka all-round coating, ang titanium-silicon based (TiSi) coatings nagtanyag og maayo kaayong machinability. Kini nga mga coatings magamit sa pagproseso sa parehong high hardness steels nga adunay lain-laing carbide contents (core hardness hangtod sa HRC 65) ug medium hardness steels (core hardness HRC 40). Ang disenyo sa coating structure mahimong ipahiangay sumala sa lain-laing mga aplikasyon sa machining. Tungod niini, ang titanium silicone-based coated cutting tools magamit sa pagputol ug pagproseso sa lain-laing mga materyales sa workpiece gikan sa high-alloyed, low-alloyed steels ngadto sa hardened steels ug titanium alloys. Ang mga high finish cutting tests sa patag nga workpieces (hardness HRC 44) nagpakita nga ang coated cutting tools makapalugway sa kinabuhi niini og halos duha ka pilo ug makapamenos sa surface roughness og mga 10 ka pilo.
Ang titanium-silicon based coating makapakunhod sa sunod nga pagpasinaw sa ibabaw. Ang maong mga coating gilauman nga gamiton sa pagproseso nga adunay taas nga cutting speed, taas nga edge temperature ug taas nga metal removal rates.
Alang sa ubang mga PVD coatings (ilabi na ang micro-alloyed coatings), ang mga kompanya sa coating nakigtambayayong usab sa mga processor aron mag-research ug magpalambo sa lainlaing mga solusyon sa pagproseso sa nawong nga gi-optimize. Busa, posible ang hinungdanon nga mga pag-uswag sa kahusayan sa machining, paggamit sa cutting tool, kalidad sa machining, ug ang interaksyon tali sa materyal, coating ug machining, ug praktikal nga magamit. Pinaagi sa pagtrabaho kauban ang usa ka propesyonal nga kauban sa coating, ang mga tiggamit makadugang sa kahusayan sa paggamit sa ilang mga himan sa tibuok nilang siklo sa kinabuhi.
Oras sa pag-post: Nob-07-2022