I rivestimenti di l'utensili di taglio miglioranu e proprietà di attritu è di usura di l'arnesi di taglio, per quessa chì sò essenziali in l'operazione di taglio.Dapoi parechji anni, i fornitori di tecnulugia di trasfurmazioni di a superficia anu sviluppatu suluzioni di rivestimentu persunalizati per migliurà a resistenza à l'usura di l'utensili di taglio, l'efficienza di a machinazione è a vita di serviziu.A sfida unica vene da l'attenzione è l'ottimisazione di quattru elementi: (i) trasfurmazioni pre- è post-coating di superfici di l'utensili di taglio;(ii) materiali di rivestimentu;(iii) strutture di rivestimentu;è (iv) tecnulugia di trasfurmazioni integrata per strumenti di taglio rivestiti.
Fonti di usura di l'utensili di taglio
Duranti u prucessu di taglio, certi meccanismi di usura si verificanu in a zona di cuntattu trà u strumentu di taglio è u materiale di u travagliu.Per esempiu, l'usura ligata trà u chip è a superficia di taglio, l'usura abrasiva di l'uttellu da i punti duru in u materiale di u travagliu, è l'usura causata da reazzione chimica di attritu (reazzione chimica di u materiale causata da azzione meccanica è alte temperature).Siccomu sti stressi di attritu riducenu a forza di taglio di l'utensile di taglio è accurtà a vita di l'utensile, affettanu principalmente l'efficienza di machining di l'utensile di taglio.
U revestimentu di a superficia riduce l'effettu di l'attrito, mentre chì u materiale di basa di l'uttellu di taglio sustene u revestimentu è assorbe u stress meccanicu.U rendimentu migliuratu di u sistema di attritu pò salvà materiale è riduce u cunsumu d'energia in più di aumentà a produtividade.
U rolu di u revestimentu in a riduzione di i costi di trasfurmazioni
A vita di l'utensili di taglio hè un fattore di costu impurtante in u ciculu di produzzione.Frà altre cose, a vita di l'utensili di taglio pò esse definita cum'è u tempu di una macchina pò esse machinata senza interruzzione prima di u mantenimentu hè necessariu.A più longa hè a vita di l'utensili di taglio, più bassi i costi per l'interruzioni di a produzzione è u menu travagliu di mantenimentu chì a macchina hà da fà.
Ancu à temperature di taglio assai elevate, a vita di usu di l'utillita di taglio pò esse allargata cù u revestimentu, riducendu cusì significativamente i costi di machining.Inoltre, u revestimentu di l'utensili di taglio pò riduce a necessità di fluidi lubrificanti.Ùn solu riduce i costi di materiale, ma aiuta ancu à prutege l'ambiente.
Effettu di u prucessu di pre- è post-coating nantu à a produtividade
In l'operazioni di taglio mudernu, l'arnesi di taglio anu bisognu di supportà pressioni elevate (> 2 GPa), temperature elevate è cicli constanti di stress termicu.Prima è dopu à u revestimentu di l'utillita di taglio, deve esse trattatu cù u prucessu adattatu.
Prima di cutting tool coating, diversi metudi di pretrattamentu ponu esse aduprati per preparà u prucessu di revestimentu sussegwenti, mentre chì migliurà significativamente l'aderenza di u revestimentu.Travagliendu in cunjunzione cù u revestimentu, a preparazione di u tagliu di l'utensile pò ancu aumentà a velocità di taglio è a velocità di avanzamentu, è allargà a vita di l'utensile di taglio.
U post-processamentu di u rivestimentu (preparazione di u bordu, trasfurmazioni di a superficia è strutturazione) ghjoca ancu un rolu determinante in l'ottimisazione di l'utensili di taglio, in particulare per prevene una eventuale usura precoce da a furmazione di chip (ligame di u materiale di u travagliu à u tagliu di u tagliu di u tagliu). strumentu).
Considerazioni di rivestimentu è selezzione
I requisiti per u rendiment di u revestimentu pò esse assai diffirenti.In cundizioni di machinazione induve a temperatura di punta hè alta, e caratteristiche di usura resistente à u calore di u revestimentu diventanu estremamente impurtanti.Hè previstu chì i rivestimenti muderni anu ancu avè e seguenti caratteristiche: eccellenti prestazioni à alta temperatura, resistenza à l'ossidazione, alta durezza (ancu à temperature elevate), è resistenza microscòpica (plasticità) attraversu u disignu di strati nanostrutturati.
Per l'utensili di taglio efficaci, l'aderenza ottimizzata di u revestimentu è una distribuzione raghjone di stress residuali sò dui fattori decisivi.Prima, l'interazzione trà u materiale di sustrato è u materiale di revestimentu deve esse cunsideratu.Siconda, ci deve esse u minimu affinità pussibule trà u materiale di revestimentu è u materiale da esse processatu.A pussibilità di aderenza trà u revestimentu è a pezza di travagliu pò esse ridutta significativamente usendu una geometria di l'uttellu appropritatu è pulendu u revestimentu.
I rivestimenti basati in aluminiu (per esempiu, AlTiN) sò comunmente usati cum'è rivestimenti di utensili di taglio in l'industria di taglio.Sottu à l'azzione di e alte temperature di taglio, sti rivestimenti basati in aluminiu ponu formate una capa fina è densa d'ossidu d'aluminiu chì si rinnuva continuamente durante a machining, prutegge u revestimentu è u materiale di sustrato sottu à l'attaccu oxidativu.
A durezza è a resistenza à l'ossidazione di un revestimentu pò esse aghjustate cambiendu u cuntenutu d'aluminiu è a struttura di u revestimentu.Per esempiu, aumentendu u cuntenutu d'aluminiu, utilizendu nanostrutture o micro-ligamenti (vale à dì, alliati cù elementi di pocu cuntenutu), a resistenza à l'ossidazione di u revestimentu pò esse migliurata.
In più di a cumpusizioni chimica di u materiale di revestimentu, i cambiamenti in a struttura di revestimentu ponu influenzà significativamente u rendiment di u revestimentu.U sferente rendimentu di l'utensili di taglio dipende da a distribuzione di i vari elementi in a microstruttura di rivestimentu.
Oghje, parechji strati di revestimentu unicu cù diverse cumpusizioni chimiche ponu esse cumminati in una strata di revestimentu compostu per ottene u rendiment desideratu.Sta tendenza cuntinuerà à sviluppà in u futuru - soprattuttu attraversu novi sistemi di rivestimentu è prucessi di rivestimentu, cum'è l'evaporazione di l'arcu HI3 (High Ionization Triple) è a tecnulugia di revestimentu ibridu sputtering chì combina trè prucessi di rivestimentu altamente ionizatu in unu.
Cum'è un rivestimentu integrale, i rivestimenti basati in titaniu-silicuu (TiSi) offrenu una machinabilità eccellente.Questi rivestimenti ponu esse aduprati sia per a trasfurmazioni di acciai d'alta durezza cù diversi cuntenuti di carburu (durezza di core finu à HRC 65) sia di acciai di durezza media (durezza di core HRC 40).U disignu di a struttura di rivestimentu pò esse adattatu in cunseguenza à e diverse applicazioni di machining.In u risultatu, l'utensili di taglio rivestiti in silicone di titaniu ponu esse aduprati per taglià è trasfurmà una larga gamma di materiali di pezzi da acciai high-ligati, low-ligati à acciai induriti è leghe di titaniu.I testi di taglio di alta finitura nantu à pezzi piani (durezza HRC 44) anu dimustratu chì l'utensili di taglio rivestiti ponu aumentà a so vita di quasi duie volte è riduce a rugosità di a superficia di circa 10 volte.
U revestimentu à base di titaniu-silicu minimizza a lucidatura di a superficia successiva.Tali rivestimenti seranu previsti per esse aduprati in a trasfurmazioni cù alta velocità di taglio, alte temperature di bordu è alti tassi di rimozione di metalli.
Per alcuni altri rivestimenti PVD (in particulare i rivestimenti micro-ligati), l'imprese di rivestimentu sò ancu travagliendu strettamente cù i prucessori per a ricerca è sviluppà diverse soluzioni ottimizzate di trasfurmazioni di a superficia.Per quessa, migliure significativu in l'efficienza di machining, l'usu di l'utensili di taglio, a qualità di machining, è l'interazzione trà u materiale, u rivestimentu è a machining sò pussibuli, è praticamenti applicabili.Travagliendu cù un cumpagnu di rivestimentu prufessiunale, l'utilizatori ponu aumentà l'efficienza di l'utilizazione di i so arnesi in tuttu u so ciclu di vita.
Tempu di Postu: Nov-07-2022