コーティングツールの効果を向上させる方法

- Dec 20, 2018-

コーティングツールの効果を向上させる方法


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工具材料の選択は切削条件と再研削される広範囲の表面にも左右されます。 例えば、工具の前面が再研削される場合、工具の前面がコーティングされていない後の三日月摩耗に対してより耐性があるコバルト含有高速度鋼を使用することがより有利である。 工具材料の進歩、高速度鋼、硬質合金、強化セラミックス、コバルト基金セラミックス、多結晶ダイヤモンド、CBNなどの材料工具の出現、金属切削効率の利用が大幅に改善されました。 それぞれの素材にはそれぞれ長所と短所があり、特定の目的を持っています。

 

工具形状に対する新しい要求が被覆工具に提唱されている。 一般に、より高い送りおよびより速い速度での切削量の増加に適応するために、正面角度、切りくずスペースなどの工具形状の改善は切りくず除去能力に焦点を合わせるべきであると考えられている。 コーティングナイフは、より高い加工効率を持ち、より高い送りと切断速度を可能にします(元の2〜3倍の切断速度まで上げることができます)。 硬質加工材料の場合、コーティングによって工具性能が大幅に向上します。

 

超硬質コーティングを有する工具が摩耗しにくい理由は、フィルム超硬質化合物が高い硬度、高い融点および優れた熱化学的安定性を有するからである。 超硬化合物は主に窒化物炭化物および遷移金属のホウ化物からなる。 それらは強い共有結合によって結合されています。 非常に低い標準生成自由エネルギーで、それは非常に安定な系を形成し、そして硬度は高温で有意に減少しない。 これらのフィルムは、炭化物、高速度鋼および他の工具材料よりも、機械的摩耗および耐熱摩耗に対して高い耐性を示す。

 

コーティング条件、プロセスパラメータ、メッキ前の基材の前処理などは、高品質コーティングを調製するために非常に重要です。 工具表面の状態は、コーティングの密着性にとって重要です。 被覆加工物の表面は、他のフィルム層、焦げ跡、さび、油汚れまたは他の汚れがないようにしなければならない。 硬質フィルムを真空中で成長させる前に、ワークピースを厳密なサンドブラストおよび脱脂およびイオン衝撃によって清浄にしなければならない。

 

塗料の種類が違うと、使用効果が異なります。 低速切削、TiCコーティングには利点があります。 高速切削、TiNがより適しています。 HfNはTiNよりも高い熱化学的安定性を有し、より高い切削速度で作業するのに適している。 TiNとAl 2 O 3コーティング、高速切削Al 2 O 3コーティングには大きな利点があり、低速切削TiNコーティングツールの寿命が長くなります。

 

工具寿命と膜厚も一定の関係がある。 ツール表面の摩耗が将来の基準となる場合、ツールの寿命はフィルムの厚さの増加とともに増加しますが、フィルムの厚さは5umで飽和に達します。つまり、寿命はそれほど大幅には増加しません。 しかしながら、カッター表面の三日月状の窪みの深さが以前の工具寿命の基準である場合、工具寿命はフィルムの厚さに比例し、飽和の観察は見られなかった。 フィルム層が厚すぎると、剥離しやすくなる。 今、旋削工具のコーティング厚さは片側でほとんど5〜10μmです。

 

フライスのハードコーティングに対する膜厚の影響は異なります。 鋼材をフライス加工する場合、どんな種類のフィルム層を使用しても、ツールの寿命はフィルムの厚さが約2μmのときに最も長くなりますが、フィルムの厚さが再び厚くなると寿命は短くなります。 しかし、衝撃の少ない鋳鉄の場合、最適な膜厚はより厚い方向に変わります。 TiCコーティングはフライス加工において最良の結果をもたらし、一方Al 2 O 3コーティングは旋削加工において利点を示さない。

 

超硬工具は通常CVD法でコーティングされていますが、PVDコーティング処理はほとんどエッジ強度の低下を引き起こさない、PVDコーティング超硬ミーリングカッターはCVDコーティングよりも耐久性があります。 一般的なHSS工具の耐摩耗性については、CVD被覆はPVD被覆より優れていますが、精密で複雑な形状、高価で非研削のHSS工具はほとんどPVD被覆です。 コーティングツールの効果を向上させ、ハードコーティングの機能を十分に発揮させるのはかなり複雑な技術です。 最適な組み合わせを達成するために、工具被削材と加工パラメータをコンピューターで選択することにより、異なる工作物のための塗装工具データベースを確立し、状況は単純かつ効果的になり、品質、効率、低コストを真に達成します。処理対象について