Mae haenau offer torri yn gwella priodweddau ffrithiant a gwisgo offer torri, a dyna pam eu bod yn hanfodol mewn gweithrediadau torri. Ers blynyddoedd lawer, mae darparwyr technoleg prosesu arwynebau wedi bod yn datblygu atebion cotio wedi'u teilwra i wella ymwrthedd i wisgo offer torri, effeithlonrwydd peiriannu a bywyd gwasanaeth. Daw'r her unigryw o sylw ac optimeiddio pedwar elfen: (i) prosesu cyn ac ar ôl cotio arwynebau offer torri; (ii) deunyddiau cotio; (iii) strwythurau cotio; a (iv) technoleg brosesu integredig ar gyfer offer torri wedi'u cotio.
Ffynonellau gwisgo offer torri
Yn ystod y broses dorri, mae rhai mecanweithiau gwisgo yn digwydd yn y parth cyswllt rhwng yr offeryn torri a deunydd y darn gwaith. Er enghraifft, gwisgo bondio rhwng y sglodion a'r wyneb torri, gwisgo sgraffiniol yr offeryn gan bwyntiau caled yn y deunydd darn gwaith, a gwisgo a achosir gan adweithiau cemegol ffrithiannol (adweithiau cemegol y deunydd a achosir gan weithred fecanyddol a thymheredd uchel). Gan fod y straen ffrithiannol hyn yn lleihau grym torri'r offeryn torri ac yn byrhau oes yr offeryn, maent yn effeithio'n bennaf ar effeithlonrwydd peiriannu'r offeryn torri.
Mae'r haen arwyneb yn lleihau effaith ffrithiant, tra bod deunydd sylfaen yr offeryn torri yn cynnal yr haen ac yn amsugno straen mecanyddol. Gall perfformiad gwell y system ffrithiant arbed deunydd a lleihau'r defnydd o ynni yn ogystal â chynyddu cynhyrchiant.
Rôl cotio wrth leihau costau prosesu
Mae oes offer torri yn ffactor cost pwysig yn y cylch cynhyrchu. Ymhlith pethau eraill, gellir diffinio oes offer torri fel yr amser y gellir peiriannu peiriant heb ymyrraeth cyn bod angen cynnal a chadw. Po hiraf yw oes yr offeryn torri, yr isaf yw'r costau oherwydd ymyrraeth cynhyrchu a'r lleiaf o waith cynnal a chadw y mae'n rhaid i'r peiriant ei wneud.
Hyd yn oed ar dymheredd torri uchel iawn, gellir ymestyn oes defnyddio'r offeryn torri gyda gorchuddio, gan leihau costau peiriannu'n sylweddol. Yn ogystal, gall gorchuddio offer torri leihau'r angen am hylifau iro. Nid yn unig yn lleihau costau deunyddiau, ond mae hefyd yn helpu i amddiffyn yr amgylchedd.
Effaith prosesu cyn ac ar ôl cotio ar gynhyrchiant
Mewn gweithrediadau torri modern, mae angen i offer torri wrthsefyll pwysau uchel (>2 GPa), tymereddau uchel a chylchoedd cyson o straen thermol. Cyn ac ar ôl cotio'r offeryn torri, rhaid ei drin gyda'r broses briodol.
Cyn cotio offer torri, gellir defnyddio amrywiol ddulliau rhag-driniaeth i baratoi ar gyfer y broses orchuddio ddilynol, gan wella adlyniad y cotio yn sylweddol. Drwy weithio ar y cyd â'r cotio, gall paratoi ymyl torri'r offeryn hefyd gynyddu cyflymder torri a chyfradd bwydo, ac ymestyn oes yr offeryn torri.
Mae'r ôl-brosesu cotio (paratoi ymylon, prosesu arwynebau a strwythuro) hefyd yn chwarae rhan bendant yn optimeiddio'r offeryn torri, yn enwedig i atal traul cynnar posibl trwy ffurfio sglodion (bondio deunydd y darn gwaith i ymyl torri'r offeryn).
Ystyriaethau a dewis cotio
Gall y gofynion ar gyfer perfformiad cotio fod yn wahanol iawn. O dan amodau peiriannu lle mae tymheredd yr ymyl dorri yn uchel, mae nodweddion gwisgo gwrthsefyll gwres yr haen yn dod yn hynod bwysig. Disgwylir y dylai haenau modern hefyd fod â'r nodweddion canlynol: perfformiad tymheredd uchel rhagorol, ymwrthedd i ocsideiddio, caledwch uchel (hyd yn oed ar dymheredd uchel), a chaledwch microsgopig (plastigrwydd) trwy ddylunio haenau nanostrwythuredig.
Ar gyfer offer torri effeithlon, mae adlyniad cotio wedi'i optimeiddio a dosbarthiad rhesymol o straen gweddilliol yn ddau ffactor pendant. Yn gyntaf, mae angen ystyried y rhyngweithio rhwng y deunydd swbstrad a'r deunydd cotio. Yn ail, dylai fod cyn lleied o affinedd â phosibl rhwng y deunydd cotio a'r deunydd i'w brosesu. Gellir lleihau'r posibilrwydd o adlyniad rhwng yr haen a'r darn gwaith yn sylweddol trwy ddefnyddio geometreg offeryn briodol a sgleinio'r haen.
Defnyddir haenau alwminiwm (e.e. AlTiN) yn gyffredin fel haenau offer torri yn y diwydiant torri. O dan effaith tymereddau torri uchel, gall yr haenau alwminiwm hyn ffurfio haen denau a thrwchus o alwminiwm ocsid sy'n adnewyddu ei hun yn barhaus yn ystod peiriannu, gan amddiffyn yr haen a'r deunydd swbstrad oddi tano rhag ymosodiad ocsideiddiol.
Gellir addasu caledwch a pherfformiad ymwrthedd ocsideiddio cotio trwy newid cynnwys yr alwminiwm a strwythur y cotio. Er enghraifft, trwy gynyddu cynnwys yr alwminiwm, defnyddio nano-strwythurau neu ficro-aloi (h.y., aloi ag elfennau cynnwys isel), gellir gwella ymwrthedd ocsideiddio'r cotio.
Yn ogystal â chyfansoddiad cemegol y deunydd cotio, gall newidiadau yn strwythur y cotio effeithio'n sylweddol ar berfformiad y cotio. Mae perfformiad gwahanol yr offer torri yn dibynnu ar ddosbarthiad yr elfennau amrywiol ym microstrwythur y cotio.
Y dyddiau hyn, gellir cyfuno sawl haen cotio sengl gyda gwahanol gyfansoddiadau cemegol yn haen cotio gyfansawdd i gael y perfformiad a ddymunir. Bydd y duedd hon yn parhau i ddatblygu yn y dyfodol – yn enwedig trwy systemau cotio a phrosesau cotio newydd, megis y dechnoleg cotio hybrid anweddu arc a chwistrellu HI3 (Triphlyg Ioneiddio Uchel) sy'n cyfuno tair proses cotio ïoneiddiedig iawn yn un.
Fel haen gyffredinol, mae haenau sy'n seiliedig ar ditaniwm-silicon (TiSi) yn cynnig peiriannu rhagorol. Gellir defnyddio'r haenau hyn ar gyfer prosesu dur caledwch uchel gyda chynnwys carbid gwahanol (caledwch craidd hyd at HRC 65) a dur caledwch canolig (caledwch craidd HRC 40). Gellir addasu dyluniad y strwythur haenu yn unol â'r gwahanol gymwysiadau peiriannu. O ganlyniad, gellir defnyddio offer torri wedi'u gorchuddio â thitaniwm-silicon ar gyfer torri a phrosesu ystod eang o ddeunyddiau darn gwaith o ddur aloi uchel, aloi isel i ddur caled ac aloion titaniwm. Mae profion torri gorffeniad uchel ar ddarnau gwaith gwastad (caledwch HRC 44) wedi dangos y gall offer torri wedi'u gorchuddio gynyddu ei oes bron ddwywaith a lleihau garwedd arwyneb tua 10 gwaith.
Mae'r haen sy'n seiliedig ar ditaniwm-silicon yn lleihau'r sgleinio arwyneb dilynol. Disgwylir i haenau o'r fath gael eu defnyddio mewn prosesu â chyflymderau torri uchel, tymereddau ymyl uchel a chyfraddau tynnu metel uchel.
Ar gyfer rhai haenau PVD eraill (yn enwedig haenau micro-aloi), mae cwmnïau cotio hefyd yn gweithio'n agos gyda phroseswyr i ymchwilio a datblygu amrywiol atebion prosesu arwyneb wedi'u optimeiddio. Felly, mae gwelliannau sylweddol mewn effeithlonrwydd peiriannu, defnydd offer torri, ansawdd peiriannu, a'r rhyngweithio rhwng deunydd, cotio a pheiriannu yn bosibl, ac yn ymarferol berthnasol. Drwy weithio gyda phartner cotio proffesiynol, gall defnyddwyr gynyddu effeithlonrwydd defnyddio eu hoffer drwy gydol eu cylch bywyd.
Amser postio: Tach-07-2022