Изностойкое покрытие для инструмента
Содержание
- Для чего нужны покрытия
- Преимущества инструмента с износостойким покрытием
- Методы нанесения упрочняющего покрытия
- Сравнение процессов CVD и PVD
- Основные покрытия для режущего инструмента
- Структура износостойких покрытий
- Выводы
Назначение покрытия
Износостойкое покрытие – слой материала отличающегося по своим свойствам от инструментальной основы, повышающее период стойкости инструмента. Основное предназначение износостойкого покрытия – это увеличение производительности за счет возможности работы с высокими скоростями резания. Такие покрытия используются как на твердых сплавах,так и на быстрорежущих.
Преимущества покрытия с износостойким покрытием
Использование износостойкого покрытия позволяет :
-увеличить срок службы инструмента в 4-6 раз;
-повысить коррозийную стойкость;
-снизить трение;
-повысить термодинамическую устойчивость;
- повысить скорость резания
Методы нанесения упрочняющего покрытия
Существует два основных способа нанесения упрочняющего покрытия:
Chemical Vapour Deposition (CVD) – метод химического осаждения;
Physical Vapour Deposition (PVD) – метод физического осаждения.
Химическое осаждение CVD происходит в специальной камере с очень высокой температурой (до 1200°C). Материал покрытия подаѐтся в паровом агрегатном состоянии и за счѐт нагрева вступает в реакцию с металлом, из которого изготовлен инструмент.
Второй метод PVD – более популярен за счѐт относительной дешевизны. Покрытие в данном случае наносится за счет испарения или распыления. То есть исходные твѐрдые материалы переводятся в газовую фазу. Затем при помощи электромагнитного поля транспортируются к режущему инструменту, нагретому до температуры, не превышающей 500°C, где ионизированный материл сталкивается и равномерно конденсируется на режущем инструменте.
PVD(Физическое осаждение из паровой фазы)
При процессе PVD покрытие образуется за счет конденсации металлического пара на поверхности пластины. Процесс нанесения PVD покрытия аналогичен образованию льда на дороге:влажный воздух конденсируется на холодную дорогу, формируется слой льда . PVD покрытие образуется при значительно более низкой температуре, чем CVD. Нормальный процесс PVD проходит при температуре 500 С. Толщина покрытия находится в пределах 2-6 мкм в зависимости от области применения пластин.
CVD (химическое осаждение из паровой фазы)
При процессе CVD покрытие образуется в результате химической реакции различных газов. Температура, время, поток газа, газовая среда и т.д. тщательно отслеживаются для управления осаждения слоев покрытия .В зависимости от типа покрытия температура в камере может быть от 800 до 1100 С. Чем толще покрытие, тем больше время процесса. Толщина самого тонкого CVD покрытия на сегодняшний день около 4 мкм, а самого толстого около 20 мкм.
Алмазоподобное покрытие (DLC) — это технология плазменного импульсного распыления графита в вакуумной камере и осаждение ионов углерода с достаточно большой энергией на изделия. Используется для упрочнения инструментов, предназначенных для обработки вязких легких сплавов и графита , углепластиков и других материалов, оказывающих сильное абразивное воздействие на инструмент.
Основные покрытия для режущего инструмента
Покрытие TiSiN(TIX-H)-PVD-покрытие. Визуальное отличие цвет- медный. Инструмент с покрытием TiSiN является чрезвычайно износостойким и позволяет работать на высоких скоростях. Нанокомпозиционное покрытие с высокой теплостойкостью для обработки углеродистых сталей, автоматных. Покрытие снижает вероятность кратерного износа. Применяется для обработки жаропрочных сталей.
Покрытие GS (TiX-H+G1)-визуальное отличие цвет-белое золото. Значительная стойкость при высоких температурах, уменьшает кинетическое трение, повышает износоустойчивость.
Покрытие TiALN- PVD-покрытие. Визуальное отличие цвет-фиолетово-черный.
Титаново-алюминиево-нитритное покрытие отличается высокой термостойкостью (до 900 градусов) и коррозионной стойкостью. Специальное покрытие для обработки абразивных материалов (чугуны, Al-Si сплавы) и/или при температурных нагрузках, а также обработка без СОЖ или с ограниченным использованием СОЖ, для обработке глубоких отверстий или отверстий малых диаметров. Особенно увеличивается производительность инструмента с таким покрытием при работе на высоких режимах резания.
Покрытие DLS- PVD-покрытие. Визуальное отличие цвет-черный. Это высокоуглеродистое покрытие (DLC - алмаз как углерод) снижает вероятность образования наклепа при обработке абразивных Al-сплавов и позволяет получать точные размеры и хорошее качество обработанной поверхности.
Покрытие NACO-G-нанокомпозитное покрытие обладает очень высокой твердостью. Уникальность материала заключается в том, что с увеличением твердости одновременно увеличивается и эластичность покрытия, хотя эти два параметра являются взаимно исключающими. В результате покрытие одинаково хорошо работает и при высокопроизводительной обработке, и в обычных условиях.
Применение покрытий на инструменте.
Структура износостойких покрытий
Однослойные- самые простые покрытия. Наносится равномерный слой химического состава на инструмент,как правило быстрорежущий. В однослойных покрытиях на материал наносится равномерный слой определенного химического состава.
Многослойные-покрытия состоящие из слоев разных составов. Каждый слой выполняет свою функцию, имеет определенную толщину в зависимости от задач и обрабатываемых материалов.
Нанопокрытия- разновидность многослойных, где толщина слоев составляет несколько нанометров.
Градиентные покрытия-состав покрытия постепенно меняется к внешней поверхности.
Использование износостойкого покрытия позволяет:
- значительно повысить период стойкости и надежность режущего инструмента;
- увеличить производительность процессов обработки резанием, сократить удельный расход дорогостоящих инструментальных материалов и дефицитных элементов (вольфрам, молибден, тантал, кобальт) для их изготовления;
-расширить область использования твердых сплавов и сократить номенклатуру применяемых сплавов стандартных марок;
-повысить качество поверхностного слоя и точность размеров обработанных деталей
В нашем интернет-магазине в магазине представлен ассортимент режущего инструмента с покрытием: метчики универсального применения c Tin покрытием, перовые сверла по металлу (ссылка). Ссылка на каталог и телефоны как на примере ниже. Заказ можно оформить через сайт, по телефону: 8 (800) 350-56-58 или отправить заявку на почту info@beltools.ru
