Gli utensili in metallo duro rivestito presentano i seguenti vantaggi:
(1) Il materiale di rivestimento dello strato superficiale ha una durezza e una resistenza all'usura estremamente elevate. Rispetto al carburo cementato non rivestito, il carburo cementato rivestito consente l'utilizzo di velocità di taglio più elevate, migliorando così l'efficienza di lavorazione, oppure può aumentare notevolmente la durata dell'utensile alla stessa velocità di taglio.
(2) Il coefficiente di attrito tra il materiale rivestito e il materiale lavorato è basso. Rispetto al carburo cementato non rivestito, la forza di taglio del carburo cementato rivestito è ridotta in una certa misura e la qualità della superficie lavorata è migliore.
(3) Grazie alle buone prestazioni complessive, il coltello in carburo rivestito ha una maggiore versatilità e un campo di applicazione più ampio. Il metodo più comunemente utilizzato per il rivestimento del carburo cementato è la deposizione chimica da fase vapore ad alta temperatura (HTCVD). La deposizione chimica da fase vapore al plasma (PCVD) viene utilizzata per rivestire la superficie del carburo cementato.
Tipologie di rivestimento delle frese in metallo duro cementato:
I tre materiali di rivestimento più comuni sono il nitruro di titanio (TiN), il carbonitruro di titanio (TiCN) e l'alluminuro di titanio (TiAlN).
Il rivestimento in nitruro di titanio può aumentare la durezza e la resistenza all'usura della superficie dell'utensile, ridurre il coefficiente di attrito, limitare la formazione di bave di lavorazione e prolungare la durata dell'utensile. Gli utensili rivestiti in nitruro di titanio sono adatti alla lavorazione di acciai basso legati e acciai inossidabili.
La superficie del rivestimento in carbonitruro di titanio è grigia, la sua durezza è superiore a quella del rivestimento in nitruro di titanio e presenta una migliore resistenza all'usura. Rispetto al rivestimento in nitruro di titanio, l'utensile con rivestimento in carbonitruro di titanio può essere lavorato a velocità di avanzamento e di taglio maggiori (rispettivamente del 40% e del 60% superiori rispetto al rivestimento in nitruro di titanio), e la velocità di asportazione del materiale è superiore. Gli utensili con rivestimento in carbonitruro di titanio possono essere lavorati con una varietà di materiali.
Il rivestimento in alluminuro di titanio è grigio o nero. Viene applicato principalmente sulla superficie della base dell'utensile in carburo cementato. Può essere lavorato anche a temperature di taglio di 800 °C. È adatto per il taglio a secco ad alta velocità. Durante il taglio a secco, i trucioli nella zona di taglio possono essere rimossi con aria compressa. L'alluminuro di titanio è adatto per la lavorazione di materiali fragili come acciaio temprato, leghe di titanio, leghe a base di nichel, ghisa e leghe di alluminio ad alto contenuto di silicio.
Applicazione del rivestimento sulla fresa in metallo duro cementato:
Il progresso della tecnologia di rivestimento degli utensili si riflette anche nella praticità del nanorivestimento. Il nanorivestimento consiste nell'applicare centinaia di strati di materiale con uno spessore di pochi nanometri sul materiale di base dell'utensile. La dimensione di ciascuna particella del materiale del nanorivestimento è molto piccola, quindi i bordi dei grani sono molto lunghi, il che conferisce elevata durezza alle alte temperature, resistenza e tenacità alla frattura.
La durezza Vickers del nanorivestimento può raggiungere HV2800～3000 e la resistenza all'usura è migliorata del 5%～50% rispetto a quella dei materiali micrometrici. Secondo quanto riportato, attualmente sono stati sviluppati utensili con 62 strati di rivestimento, costituiti da rivestimenti alternati di carburo di titanio e carbonitruro di titanio, e utensili con 400 strati di nanorivestimento TiAlN-TiAlN/Al2O3.
Rispetto ai rivestimenti duri sopra descritti, il rivestimento di solfuro (MoS2, WS2) sull'acciaio rapido è chiamato rivestimento morbido, utilizzato principalmente per il taglio di leghe di alluminio ad alta resistenza, leghe di titanio e alcuni metalli rari.
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Data di pubblicazione: 22 settembre 2021
