Lapisan piranti pemotong nambah sifat gesekan lan aus saka piranti pemotong, mula penting banget ing operasi pemotongan. Sajrone pirang-pirang taun, panyedhiya teknologi pangolahan permukaan wis ngembangake solusi lapisan khusus kanggo nambah resistensi aus piranti pemotong, efisiensi mesin, lan umur layanan. Tantangan unik iki asale saka perhatian lan optimalisasi patang unsur: (i) pangolahan pra-lan pasca-lapisan permukaan piranti pemotong; (ii) bahan lapisan; (iii) struktur lapisan; lan (iv) teknologi pangolahan terpadu kanggo piranti pemotong sing dilapisi.
Sumber keausan alat pemotong
Sajrone proses pemotongan, sawetara mekanisme keausan kedadeyan ing zona kontak antarane alat pemotong lan bahan benda kerja. Contone, keausan sing kaiket antarane chip lan permukaan pemotongan, keausan abrasif alat dening titik-titik atos ing bahan benda kerja, lan keausan sing disebabake dening reaksi kimia gesekan (reaksi kimia bahan sing disebabake dening aksi mekanik lan suhu dhuwur). Amarga tekanan gesekan iki nyuda gaya pemotongan alat pemotong lan nyepetake umur alat, iki utamane mengaruhi efisiensi pemesinan alat pemotong.
Lapisan permukaan ngurangi efek gesekan, dene bahan dasar alat pemotong ndhukung lapisan lan nyerep stres mekanik. Kinerja sistem gesekan sing luwih apik bisa ngirit bahan lan nyuda konsumsi energi saliyane nambah produktivitas.
Peran lapisan kanggo nyuda biaya pangolahan
Umur piranti potong minangka faktor biaya sing penting ing siklus produksi. Antarane liyane, umur piranti potong bisa ditegesi minangka wektu mesin bisa diolah tanpa gangguan sadurunge perawatan dibutuhake. Saya suwe umur piranti potong, saya murah biaya amarga gangguan produksi lan saya sithik karya perawatan sing kudu ditindakake mesin.
Sanajan ing suhu pemotongan sing dhuwur banget, umur panggunaan alat pemotong bisa ditambah kanthi lapisan, saengga bisa nyuda biaya mesin kanthi signifikan. Kajaba iku, lapisan alat pemotong bisa nyuda kebutuhan cairan pelumas. Ora mung nyuda biaya bahan, nanging uga mbantu nglindhungi lingkungan.
Efek saka proses pra-lan pasca-lapisan marang produktivitas
Ing operasi pemotongan modern, piranti pemotong kudu nahan tekanan dhuwur (>2 GPa), suhu dhuwur, lan siklus stres termal sing tetep. Sadurunge lan sawise dilapisi piranti pemotong, kudu diolah nganggo proses sing cocog.
Sadurunge dilapisi alat pemotong, maneka warna cara perawatan awal bisa digunakake kanggo nyiapake proses pelapisan sabanjure, nalika nambah daya rekat lapisan kanthi signifikan. Kanthi kerja bareng karo lapisan, persiapan ujung tombak alat uga bisa nambah kecepatan pemotongan lan kecepatan pakan, lan ngluwihi umur alat pemotong.
Pasca-proses pelapisan (persiapan pinggiran, pangolahan permukaan, lan penataan) uga nduweni peran penting ing optimalisasi alat pemotong, utamane kanggo nyegah kemungkinan kerusakan awal amarga pembentukan chip (iketan bahan benda kerja menyang pinggiran pemotong alat).
Pertimbangan lan pilihan lapisan
Syarat kanggo kinerja lapisan bisa beda banget. Ing kahanan mesin ing ngendi suhu ujung tombak dhuwur, karakteristik aus tahan panas saka lapisan kasebut dadi penting banget. Dikarepake lapisan modern uga kudu duwe karakteristik ing ngisor iki: kinerja suhu dhuwur sing apik banget, tahan oksidasi, kekerasan sing dhuwur (sanajan ing suhu dhuwur), lan ketangguhan mikroskopis (plastisitas) liwat desain lapisan nanostruktur.
Kanggo piranti pemotong sing efisien, adhesi lapisan sing dioptimalake lan distribusi tegangan sisa sing cukup minangka rong faktor sing nemtokake. Kapisan, interaksi antarane bahan substrat lan bahan pelapis kudu ditimbang. Kapindho, kudu ana afinitas sesedikit mungkin antarane bahan pelapis lan bahan sing bakal diproses. Kemungkinan adhesi antarane lapisan lan benda kerja bisa dikurangi kanthi signifikan kanthi nggunakake geometri alat sing cocog lan polesan lapisan.
Lapisan berbasis aluminium (kayata AlTiN) umume digunakake minangka lapisan alat pemotong ing industri pemotongan. Ing sangisore tumindak suhu pemotongan sing dhuwur, lapisan berbasis aluminium iki bisa mbentuk lapisan aluminium oksida sing tipis lan padhet sing terus nganyari awake dhewe sajrone proses mesin, nglindhungi lapisan lan bahan substrat ing ngisore saka serangan oksidatif.
Kekerasan lan kinerja tahan oksidasi lapisan bisa diatur kanthi ngganti kandungan aluminium lan struktur lapisan. Contone, kanthi nambah kandungan aluminium, nggunakake nano-struktur utawa mikro-paduan (yaiku, paduan karo unsur kandungan rendah), tahan oksidasi lapisan bisa ditingkatake.
Saliyané komposisi kimia bahan pelapis, owah-owahan ing struktur pelapis bisa mengaruhi kinerja lapisan kanthi signifikan. Kinerja alat pemotong sing béda-béda gumantung saka distribusi macem-macem unsur ing struktur mikro pelapis.
Saiki, sawetara lapisan pelapis tunggal kanthi komposisi kimia sing beda-beda bisa digabung dadi lapisan pelapis komposit kanggo entuk kinerja sing dikarepake. Tren iki bakal terus berkembang ing mangsa ngarep - utamane liwat sistem pelapis lan proses pelapis anyar, kayata teknologi pelapis hibrida penguapan lan sputtering HI3 (High Ionization Triple) sing nggabungake telung proses pelapis sing terionisasi banget dadi siji.
Minangka lapisan serbaguna, lapisan adhedhasar titanium-silikon (TiSi) nawakake kemampuan mesin sing apik banget. Lapisan iki bisa digunakake kanggo ngolah baja kanthi kekerasan dhuwur kanthi isi karbida sing beda (kekerasan inti nganti HRC 65) lan baja kanthi kekerasan sedang (kekerasan inti HRC 40). Desain struktur lapisan bisa diadaptasi miturut aplikasi mesin sing beda. Akibate, alat pemotong sing dilapisi silikon titanium bisa digunakake kanggo ngethok lan ngolah macem-macem bahan benda kerja saka baja paduan tinggi, paduan rendah nganti baja sing dikeraskan lan paduan titanium. Tes pemotongan kanthi finish dhuwur ing benda kerja sing rata (kekerasan HRC 44) nuduhake yen alat pemotong sing dilapisi bisa nambah umure meh kaping pindho lan nyuda kekasaran permukaan udakara 10 kali.
Lapisan adhedhasar titanium-silikon nyuda polesan permukaan sabanjure. Lapisan kasebut diarepake bakal digunakake ing proses kanthi kecepatan potong sing dhuwur, suhu pinggiran sing dhuwur, lan tingkat penghapusan logam sing dhuwur.
Kanggo sawetara lapisan PVD liyane (utamane lapisan mikro-paduan), perusahaan lapisan uga kerja sama karo prosesor kanggo nliti lan ngembangake macem-macem solusi pangolahan permukaan sing dioptimalake. Mulane, peningkatan sing signifikan ing efisiensi mesin, panggunaan alat pemotong, kualitas mesin, lan interaksi antarane bahan, lapisan lan mesin bisa ditindakake, lan bisa ditrapake kanthi praktis. Kanthi kerja sama karo mitra lapisan profesional, pangguna bisa nambah efisiensi pemanfaatan alat sajrone siklus urip.
Wektu kiriman: 07-Nov-2022