Obductiones instrumentorum secantium proprietates frictionis et detritionis instrumentorum secantium augent, quam ob rem in operationibus secandis essentiales sunt. Per multos annos, provisores technologiae tractationis superficierum solutiones obductionum personalizatas excogitaverunt ad resistentiam detritionis instrumentorum secantium, efficientiam machinationis et vitam utilem augendam. Haec singularis provocatio ex attentione et optimizatione quattuor elementorum oritur: (i) tractatio ante et post obductionem superficierum instrumentorum secantium; (ii) materiae obductionis; (iii) structurae obductionis; et (iv) technologia tractationis integratae pro instrumentis secandis obductis.
Fontes detritionis instrumentorum secantium
Inter processum secandi, nonnulli mechanismi detritionis in zona contactus inter instrumentum secandi et materiam operis fiunt. Exempli gratia, detritio coniuncta inter frustum et superficiem secantem, detritio abrasiva instrumenti a punctis duris in materia operis, et detritio a reactionibus chemicis frictionalibus causata (reactiones chemicae materiae ab actione mechanica et temperaturis altis causatae). Cum hae tensiones frictionales vim secantem instrumenti secantis minuant et vitam instrumenti breviorem reddant, praecipue efficientiam machinationis instrumenti secantis afficiunt.
Tegumentum superficiale effectum frictionis minuit, dum materia basis instrumenti secandi tegumentum sustinet et vim mechanicam absorbet. Melior efficacia systematis frictionis materiam servare et consumptionem energiae reducere potest, praeterquam productivitatem augere.
Munus obductionis in sumptibus processus minuendis
Vita instrumenti secandi magni momenti est in cyclo productionis. Inter alia, vita instrumenti secandi definiri potest ut tempus quo machina sine interruptione usurpari potest antequam cura requiritur. Quo longior vita instrumenti secandi, eo minores sumptus ob interruptiones productionis et eo minus operis curae machina faciendum est.
Etiam ad temperaturas sectionis altissimas, vita usus instrumenti secandi extendi potest obductione, ita sumptus machinationis insigniter minuendo. Praeterea, obductio instrumenti secandi potest necessitatem fluidorum lubricorum minuere. Non solum sumptus materiarum minuit, sed etiam adiuvat ad ambitum protegendum.
Effectus processus ante et post obductionem in productivitatem
In hodiernis operationibus secandis, instrumenta secandi magnas pressiones (>2 GPa), altas temperaturas et constantes cyclos tensionis thermalis tolerare debent. Ante et post inductionem instrumenti secandi, id processu apto tractari debet.
Antequam instrumentum secans obducatur, variae rationes praeparationis adhiberi possunt ad subsequentem processum obductionis praeparandum, dum adhaesionem obductionis insigniter augeant. Operando una cum obductione, praeparatio aciem secantis instrumenti etiam celeritatem secandi et ratem progressionis augere, et vitam instrumenti secandi extendere potest.
Post-processus obductionis (praeparatio marginis, tractatio superficiei et structuratio) etiam munus determinans agit in optimizatione instrumenti secandi, praesertim ad prohibendam possibilem detritionem praematuram per formationem lamellae (adhaesio materiae operis cum acie secandi instrumenti).
Considerationes et selectio tegumentorum
Requisita ad effectum obductionis metallicae valde diversa esse possunt. Sub condicionibus machinationis ubi temperatura aciei aciei alta est, proprietates resistentiae calori attritionis obductionis metallicae maximi momenti fiunt. Expectatur ut obductiones modernae etiam has proprietates habeant: excellentem effectum in alta temperatura, resistentiam oxidationis, duritiem magnam (etiam in altis temperaturis), et tenacitatem microscopicam (plasticitatem) per designationem stratorum nanostructuratorum.
Ad instrumenta secanda efficacia, adhaesio strati optima et distributio rationabilis tensionum residuarum duo factores decisivi sunt. Primo, interactio inter materiam substrati et materiam strati consideranda est. Secundo, affinitas quam minima esse debet inter materiam strati et materiam tractandam. Possibilitas adhaesionis inter stratum et opus operandum insigniter reduci potest per usum geometriae instrumenti idoneae et politurae strati.
Tegumenta aluminio confecta (e.g., AlTiN) vulgo in industria instrumentorum secantium adhibentur. Sub effectu altarum temperaturarum secandi, haec tegumenta aluminio confecta tenuem et densam stratum oxidi aluminii formare possunt, quod se continuo renovat per machinationem, tegumentum et materiam substrati subiacentem ab impetu oxidativo protegit.
Durities et resistentia oxidationis obductionis mutando quantitatem aluminii et structuram obductionis aptari possunt. Exempli gratia, augendo quantitatem aluminii, nanostructuris vel micromixtione (id est, mixtione cum elementis parvi contenti), resistentia oxidationis obductionis augeri potest.
Praeter compositionem chemicam materiae obductivae, mutationes in structura obductiva efficaciam obductionis significanter afficere possunt. Varia efficacia instrumenti secandi a distributione variorum elementorum in microstructura obductionis pendet.
Hodie, plura strata obductionis singularia cum diversis compositionibus chemicis in stratum obductionis compositum coniungi possunt ad optatam efficaciam obtinendam. Haec inclinatio in futuro perget evolvere – praesertim per nova systemata obductionis et processus obductionis, ut technologia obductionis hybrida HI3 (High Ionization Triple) evaporationis arcus et sputtering quae tres processus obductionis valde ionizatos in unum coniungit.
Obductiones titanio-silicio (TiSi) fundatae, ut obductiones universales, optimam machinabilitatem offerunt. Hae obductiones ad chalybes altae duritiae cum variis contentis carburi (duritia nuclei usque ad HRC 65) et chalybes mediae duritiae (duritia nuclei HRC 40) tractandos adhiberi possunt. Forma structurae obductionis ad varias applicationes machinales aptari potest. Proinde, instrumenta secandi titanio-silicio obducta ad secandum et tractandum amplam varietatem materiarum operis, a chalybibus valde mixtis et parum mixtis ad chalybes duratos et mixturas titanii, adhiberi possunt. Experimenta sectionis altae perfectionis in operibus planis (duritia HRC 44) demonstraverunt instrumenta secandi obducta vitam suam fere duplo augere et asperitatem superficiei fere decies reducere posse.
Tegumentum titanio-silicio fundatum subsequentem polituram superficiei ad minimum redigit. Tales tegumenta in processibus cum celeritatibus sectionis altis, temperaturis marginum altis et ratibus remotionis metalli altis adhiberi exspectantur.
Pro quibusdam aliis obductionibus PVD (praesertim obductionibus micro-mixtis), societates obductionum etiam arcte cum fabricatoribus collaborant ad investigandas et evolvendas varias solutiones optimizatas processus superficiei. Ergo, emendationes significantes in efficientia machinationis, usu instrumentorum secantium, qualitate machinationis, et interactione inter materiam, obductionem et machinationem fieri possunt, et reapse applicantur. Operando cum socio obductionum professionali, usores efficaciam usus instrumentorum suorum per totum cyclum vitae augere possunt.
Tempus publicationis: VII Kalendas Decembres, anno MMXXII