パンチ、ダイ、成形工具へのPVDコーティングの適用

- Jan 09, 2018-

簡単に言えば、パンチ、ダイ、および成形工具は、一般に、材料片を穿孔し、切断し、成形し、または他の形で形成する「総当たり」の製造プロセスを含む。 これらは、しばしば「チップレス」加工技術と呼ばれています。 PVDコーティング技術の急速な進歩のために、今日の工具/ダイの機械加工業者およびバイヤーは、ツーリングブランクを形成するベアメタルの特性だけでなく、それ以上のことを知る必要があります。 彼らは、ツーリング設計、工具原料、工具加工および熱処理、コーティング特性、機械加工される材料、サイクル時間要件、および許容可能な機械停止時間という、完全なシステムに含まれる相乗効果を理解する必要があります。


パンチ&ダイスのコーティングの利点


PVDコーティングは、付加価値をもたらし、パンチ、ダイ、成形ツールの総コストを削減することができます。 第1に、高いフィルム硬度と低い摩擦係数との組合せは、


●すべり摩擦の減少

耐摩耗性の向上

パンチ&ダイ収縮力の低減

表面硬度と靱性の向上

錠剤パンチから錠剤の錠剤の放出を強化する

かじり、接着剤の摩耗、および材料ピックアップの減少

化学的不活性レベルのために材料への反応を排除


これらの改善はすべて、パンチ、ダイ、成形ツールが使用時に要求する重要な寸法と公差を維持しながら達成する必要があります。 したがって、機能面を提供する手段としてPVDを使用する際の有用性。


パンチ、ダイス、フォーミングツールの寿命を延ばす


パンチ、ダイ、成形工具は、PVD薄膜コーティングでコーティングした場合、寿命が大幅に改善されます。


PVD VS CVDコーティング


成形工具基材の一部の熱処理された硬度およびオーステナイト化温度を保護するために加工中にPVDが使用するより低い温度のために、PVDは、パンチ、ダイおよび成形工具のコーティングにおけるCVDよりも好ましい。


より厳しい公差


PVDは1〜5μmの範囲(0.00004 "〜0.00020")のコーティング厚さを提供することができるため、コーティングに先立って部品を最終サイズに機械加工することができ、パンチとダイの厳しい公差に必要なクリアランスが得られます。


耐摩耗性を高める


「摩耗」は、他の材料、グリット、または工具との接触中の摩耗および腐食の影響を定量化する方法として定義することができる。 「靭性」は、パンチ、ダイ、または成形工具の破壊、割れ、または使用中の欠けに対する抵抗として定義することができます。 パンチを製造するために使用される各材料は、特徴的な摩耗および靱性値を有する。 これらの材料の選択範囲は次のとおりです。


高靭性の低い耐摩耗性

バランスの良い耐摩耗性と靭性

低靭性で高い耐摩耗性


特定の成形アプリケーションは、どの工具素材を選択するかを決定します。 したがって、耐摩耗性は、工具自体の硬度と加えられた任意の追加のコーティングとの影響を受ける可能性がある。


ツール&コーティングのシナジー


PVDハードコーティングは、摩擦力を減少させながら、(「切断」エッジを保護するために)同時に表面硬度を増加させることができ、パンチを容易に引き戻し、工具の寿命を延ばすことができる。 最適な工具寿命はアプリケーション固有のものであり、成形の実際の方法および形成される材料のための正しいPVDコーティングおよび工具基板を選択することによって最も良好に達成される。


コーティングは低品質の工具鋼を向上させることができない


例を明確にするために、品質の低い工具鋼で作られたパンチはPVDコーティングの利点を経験しません。 これは、ベースパンチが打ち抜き作業を行うのに必要な靱性と耐摩耗性の両方を欠くためである。 この場合、相乗効果は得られない。 PVDコーティングの利点は、劣悪な品質の工具鋼の厳しい制限を克服できません。 工具鋼の適切な選択に代わるものはありません。


材料ピックアップの防止、ダウンタイムの短縮


ステンレス鋼や死んだ柔らかいアルミニウムのような材料は、しばしばパンチングプロセスによって生成される「材料ピックアップ」になりがちです。 マテリアルピックアップとは、工具に付着した微小な材料を指し、ワークピースのかじり、スコアリング、または引っかきを生じるレベルまで蓄積する可能性があります。 PVDコーティングの摩擦特性の低下は、これらの小さな材料片が工具に付着するのを防ぎ、成形工具の有効寿命を延ばし、機械のダウンタイムを短縮する。


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