Кесүүчү шаймандардын каптоолору кесүүчү шаймандардын сүрүлүү жана эскирүү касиеттерин жакшыртат, ошондуктан алар кесүү операцияларында абдан маанилүү. Көп жылдар бою беттик иштетүү технологиясын берүүчүлөр кесүүчү шаймандардын эскирүү туруктуулугун, иштетүүнүн натыйжалуулугун жана кызмат мөөнөтүн жакшыртуу үчүн ылайыкташтырылган каптоо чечимдерин иштеп чыгышкан. Өзгөчө кыйынчылык төрт элементке көңүл буруудан жана оптималдаштыруудан келип чыгат: (i) кесүүчү шаймандардын беттерин каптоого чейинки жана каптоодон кийинки иштетүү; (ii) каптоо материалдары; (iii) каптоо конструкциялары; жана (iv) капталган кесүүчү шаймандар үчүн интеграцияланган иштетүү технологиясы.
Кесүүчү шаймандардын эскирүү булактары
Кесүү процессинде кесүүчү аспап менен даярдалуучу материалдын ортосундагы байланыш зонасында кээ бир эскирүү механизмдери пайда болот. Мисалы, сынык менен кесүүчү беттин ортосундагы байланыш эскирүүсү, даярдалуучу материалдагы катуу чекиттер менен аспаптын абразивдик эскирүүсү жана сүрүлүү химиялык реакцияларынан (механикалык таасирден жана жогорку температурадан улам материалдын химиялык реакциялары) келип чыккан эскирүү. Бул сүрүлүү чыңалуулары кесүүчү аспаптын кесүү күчүн азайтып, аспаптын иштөө мөөнөтүн кыскарткандыктан, алар негизинен кесүүчү аспаптын иштетүү натыйжалуулугуна таасир этет.
Беттик каптоо сүрүлүүнүн таасирин азайтат, ал эми кесүүчү аспаптын негизги материалы каптоону кармап турат жана механикалык чыңалууну сиңирип алат. Сүрүлүү системасынын жакшыртылган иштеши өндүрүмдүүлүктү жогорулатуу менен бирге материалды үнөмдөөгө жана энергияны сарптоону азайтууга мүмкүндүк берет.
Каптоолордун иштетүү чыгымдарын азайтуудагы ролу
Кесүүчү шаймандын иштөө мөөнөтү өндүрүш циклиндеги маанилүү чыгым фактору болуп саналат. Башка нерселер менен катар, кесүүчү шаймандын иштөө мөөнөтүн машинанын техникалык тейлөө талап кылынганга чейин үзгүлтүксүз иштетиле турган убактысы катары аныктоого болот. Кесүүчү шаймандын иштөө мөөнөтү канчалык узак болсо, өндүрүштүн үзгүлтүккө учурашынан улам чыгымдар ошончолук аз болот жана машинанын тейлөө иштери ошончолук аз болот.
Кесүү температурасы өтө жогору болгондо да, кесүүчү аспаптын иштөө мөөнөтүн каптоо менен узартууга болот, ошону менен иштетүү чыгымдарын бир топ азайтат. Мындан тышкары, кесүүчү аспапты каптоо майлоочу суюктуктарга болгон муктаждыкты азайта алат. Материалдык чыгымдарды гана азайтпастан, айлана-чөйрөнү коргоого да жардам берет.
Каптоого чейинки жана андан кийинки иштетүүнүн өндүрүмдүүлүккө тийгизген таасири
Заманбап кесүү операцияларында кесүүчү шаймандар жогорку басымга (>2 ГПа), жогорку температурага жана жылуулук чыңалуусунун туруктуу циклдерине туруштук бериши керек. Кесүүчү аспапты каптоодон мурун жана кийин, ал тиешелүү процесс менен иштетилиши керек.
Кесүүчү аспапты каптоодон мурун, кийинки каптоо процессине даярдоо үчүн ар кандай алдын ала иштетүү ыкмаларын колдонсо болот, ошол эле учурда каптоонун адгезиясын бир топ жакшыртат. Каптоо менен бирге иштөө менен, аспаптын кесүүчү четин даярдоо кесүү ылдамдыгын жана берүү ылдамдыгын жогорулатып, кесүүчү аспаптын иштөө мөөнөтүн узарта алат.
Каптоодон кийинки иштетүү (четин даярдоо, бетин иштетүү жана структуралоо) кесүүчү аспапты оптималдаштырууда, атап айтканда, чиптин пайда болушу менен эрте эскирүүнүн алдын алууда (жумушчу бөлүктүн материалынын аспаптын кесүүчү четине жабышуусу) аныктоочу ролду ойнойт.
Каптоо маселелери жана тандоо
Каптоо иштешине коюлган талаптар ар кандай болушу мүмкүн. Кесүүчү четинин температурасы жогору болгон иштетүү шарттарында, каптоонун ысыкка туруктуу эскирүү мүнөздөмөлөрү өтө маанилүү болуп калат. Заманбап каптоолор төмөнкү мүнөздөмөлөргө ээ болушу керек деп күтүлүүдө: жогорку температурада мыкты иштөө, кычкылданууга туруктуулук, жогорку катуулук (жогорку температурада да) жана наноструктуралуу катмарларды долбоорлоо аркылуу микроскопиялык катуулук (пластиктүүлүк).
Натыйжалуу кесүүчү шаймандар үчүн каптоонун оптималдуу адгезиясы жана калдык чыңалуулардын акылга сыярлык бөлүштүрүлүшү эки чечүүчү фактор болуп саналат. Биринчиден, негиз материалы менен каптоо материалынын ортосундагы өз ара аракеттенүүнү эске алуу керек. Экинчиден, каптоо материалы менен иштетиле турган материалдын ортосунда мүмкүн болушунча аз жакындык болушу керек. Каптоо менен даярдалган бөлүктүн ортосундагы адгезия мүмкүнчүлүгүн тиешелүү шайман геометриясын колдонуу жана каптоону жылтыратуу менен бир кыйла азайтууга болот.
Алюминий негизиндеги каптоолор (мисалы, AlTiN) кесүү өнөр жайында кесүүчү аспаптын каптоолору катары кеңири колдонулат. Жогорку кесүү температурасынын таасири астында, бул алюминий негизиндеги каптоолор иштетүү учурунда өзүн тынымсыз жаңыртып турган, каптоону жана анын астындагы субстрат материалын кычкылдануу чабуулунан коргогон жука жана тыгыз алюминий кычкылынын катмарын түзө алат.
Каптаманын катуулугун жана кычкылданууга туруктуулугун алюминийдин курамын жана каптаманын түзүлүшүн өзгөртүү менен тууралоого болот. Мисалы, алюминийдин курамын көбөйтүү, нано-түзүлүштөрдү же микрокошулмаларды (б.а., элементтери аз кошулмаларды) колдонуу менен каптаманын кычкылданууга туруктуулугун жакшыртууга болот.
Каптоо материалынын химиялык курамынан тышкары, каптоо түзүлүшүндөгү өзгөрүүлөр каптоонун иштешине олуттуу таасир этиши мүмкүн. Кесүүчү шаймандын ар кандай иштеши каптоо микроструктурасындагы ар кандай элементтердин бөлүштүрүлүшүнө жараша болот.
Бүгүнкү күндө каалаган көрсөткүчкө жетүү үчүн ар кандай химиялык курамдагы бир нече бир каптоо катмарын композиттик каптоо катмарына бириктирүүгө болот. Бул тенденция келечекте дагы өнүгө берет – айрыкча, үч жогорку иондоштурулган каптоо процессин бириктирген HI3 (Жогорку иондоштурулган үч эселенген) жаа буулантуу жана чачыратуу гибриддик каптоо технологиясы сыяктуу жаңы каптоо системалары жана каптоо процесстери аркылуу.
Ар тараптуу каптоо катары, титан-кремний негизиндеги (TiSi) каптоолор эң сонун иштетүү мүмкүнчүлүгүн сунуштайт. Бул каптоолор ар кандай карбиддик курамы бар жогорку катуулуктагы болотторду (өзөктүн катуулугу HRC 65ке чейин) жана орто катуулуктагы болотторду (өзөктүн катуулугу HRC 40) иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Каптоонун түзүлүшүнүн дизайны ар кандай иштетүү колдонмолоруна ылайыкташтырылышы мүмкүн. Натыйжада, титан силикон негизиндеги капталган кесүүчү шаймандарды жогорку легирленген, аз легирленген болоттордон тартып катууланган болотторго жана титан эритмелерине чейинки ар кандай бөлүктөрдүн материалдарын кесүү жана иштетүү үчүн колдонсо болот. Жалпак бөлүктөрдү жогорку деңгээлде кесүү сыноолору (катуулугу HRC 44) капталган кесүүчү шаймандар анын иштөө мөөнөтүн дээрлик эки эсеге узарта аларын жана беттин оройлугун болжол менен 10 эсеге азайта аларын көрсөттү.
Титан-кремний негизиндеги каптоо кийинки беттик жылтыратууларды минималдаштырат. Мындай каптоолор жогорку кесүү ылдамдыгы, жогорку четки температура жана жогорку металлды алып салуу ылдамдыгы менен иштетүүдө колдонулат деп күтүлүүдө.
Башка кээ бир PVD каптоолору (айрыкча микро-эритме каптоолору) үчүн каптоо компаниялары ар кандай оптималдаштырылган беттик иштетүү чечимдерин изилдөө жана иштеп чыгуу үчүн процессорлор менен тыгыз кызматташып жатышат. Ошондуктан, иштетүүнүн натыйжалуулугунда, кесүүчү шаймандарды колдонууда, иштетүүнүн сапатында жана материалдын, каптоонун жана иштетүүнүн ортосундагы өз ара аракеттенүүдө олуттуу жакшыртуулар болушу мүмкүн жана практикалык жактан колдонууга болот. Кесипкөй каптоо боюнча өнөктөш менен иштөө менен, колдонуучулар өз шаймандарын колдонуунун натыйжалуулугун өмүр бою жогорулата алышат.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 7-ноябры