Инструменты из твердосплавных материалов с покрытием обладают следующими преимуществами:
(1) Покрытие поверхностного слоя обладает чрезвычайно высокой твердостью и износостойкостью. По сравнению с непокрытым твердым сплавом, покрытие твердого сплава позволяет использовать более высокие скорости резания, тем самым повышая эффективность обработки, или значительно увеличивает срок службы инструмента при той же скорости резания.
(2) Коэффициент трения между покрытым материалом и обрабатываемым материалом невелик. По сравнению с непокрытым твердым сплавом, сила резания покрытого твердого сплава в определенной степени снижается, а качество обработанной поверхности лучше.
(3) Благодаря хорошим комплексным характеристикам, нож из твердого сплава с покрытием обладает большей универсальностью и более широким диапазоном применения. Наиболее распространенным методом нанесения покрытия на твердый сплав является высокотемпературное химическое осаждение из газовой фазы (ВТХГФ). Для нанесения покрытия на поверхность твердого сплава используется плазменно-химическое осаждение из газовой фазы (ПХХГФ).
Типы покрытий твердосплавных фрез:
Тремя наиболее распространенными материалами для покрытий являются нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и алюминид титана (TiAIN).
Покрытие из нитрида титана может повысить твердость и износостойкость поверхности инструмента, снизить коэффициент трения, уменьшить образование наростов на режущей кромке и продлить срок службы инструмента. Инструменты с покрытием из нитрида титана подходят для обработки низколегированной стали и нержавеющей стали.
Поверхность покрытия из карбонитрида титана имеет серый цвет, твердость выше, чем у покрытия из нитрида титана, и износостойкость лучше. По сравнению с покрытием из нитрида титана, инструмент с покрытием из карбонитрида титана позволяет обрабатывать заготовки с большей скоростью подачи и скоростью резания (на 40% и 60% выше, соответственно), а также обеспечивает более высокую скорость съема материала. Инструменты с покрытием из карбонитрида титана могут обрабатывать различные материалы заготовок.
Покрытие из алюминида титана имеет серый или черный цвет. Оно наносится в основном на поверхность твердосплавного инструмента. Обработка возможна даже при температуре резания 800 ℃. Подходит для высокоскоростной сухой резки. Во время сухой резки стружку в зоне резания можно удалять сжатым воздухом. Алюминий титана подходит для обработки хрупких материалов, таких как закаленная сталь, титановые сплавы, никелевые сплавы, чугун и высококремниевые алюминиевые сплавы.
Нанесение покрытия на твердосплавную фрезу:
Прогресс в технологии нанесения покрытий на инструменты также отражается на практическом применении нанопокрытий. Нанесение сотен слоев материала толщиной в несколько нанометров на основу инструмента называется нанопокрытием. Размер каждой частицы нанопокрытия очень мал, поэтому границы зерен очень длинные, что обеспечивает высокую твердость при высоких температурах, прочность и трещиностойкость.
Твердость по Виккерсу нанопокрытия может достигать HV2800–3000, а износостойкость улучшена на 5–50% по сравнению с микроматериалами. Согласно отчетам, в настоящее время разработаны инструменты с 62 слоями покрытия, чередующимися слоями карбида титана и карбонитрида титана, а также инструменты с 400 слоями нанопокрытия TiAlN-TiAlN/Al2O3.
По сравнению с вышеупомянутыми твердыми покрытиями, сульфидное (MoS2, WS2) покрытие быстрорежущей стали называется мягким покрытием и в основном используется для резки высокопрочных алюминиевых сплавов, титановых сплавов и некоторых редких металлов.
Если у вас возникнут какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с MSK. Мы старательно предлагаем инструменты стандартных размеров в короткие сроки, а также разрабатываем индивидуальные планы изготовления инструментов для наших клиентов.
Дата публикации: 22 сентября 2021 г.
