Pravilna obrada površine malih okruglih alata za rezanje može poboljšati vijek trajanja alata, smanjiti vrijeme ciklusa obrade i poboljšati kvalitet obrađene površine. Međutim, odabir pravog premaza alata za vaše potrebe obrade može biti zbunjujući zadatak.
Svaki premaz ima i prednosti i nedostatke u rezanju. Ako se odabere pogrešan premaz, to može rezultirati kraćim vijekom trajanja alata nego kod neobloženog alata, a ponekad čak i uzrokovati više problema.
Dostupne su mnoge vrste premaza za alate, uključujući PVD premaze, CVD premaze i kompozitne premaze koji naizmjenično mijenjaju PVD i CVD premaze, koje se lako mogu nabaviti od proizvođača alata ili dobavljača premaza.
Ovaj članak će ukratko predstaviti neka uobičajena svojstva premaza alata i neke najčešće korištene opcije odabira PVD i CVD premaza. Svako svojstvo premaza igra važnu ulogu u određivanju koji je premaz najkorisniji za rezanje.
Svojstva premaza
1. Tvrdoća
Visoka površinska tvrdoća koju donosi premaz jedan je od najboljih načina da se produži vijek trajanja alata. Općenito govoreći, što je tvrđi materijal ili površina, to je duži vijek trajanja alata.
Prevlaka od titanijum karbida (TiCN) ima veću tvrdoću od premaza od titan nitrida (TiN). Zbog povećanog sadržaja ugljika, tvrdoća TiCN prevlake je povećana za 33%, a tvrdoća se kreće od oko Hv3000 do 4000 (ovisno o proizvođaču).
Primjena CVD dijamantskog premaza površinske tvrdoće do Hv9000 na reznim alatima je relativno zrela. U poređenju sa alatima obloženim PVD-om, životni vek alata sa CVD dijamantom se povećao za 10 do 20 puta. Visoka tvrdoća i brzina rezanja dijamantskih premaza mogu povećati brzinu rezanja za 2 do 3 puta u poređenju sa alatima bez premaza, što ga čini dobrim izborom za rezanje obojenih materijala.
2. Otpornost na habanje
Otpornost na habanje odnosi se na sposobnost premaza da odoli habanju. Iako tvrdoća nekih materijala izradaka možda nije previsoka, elementi dodani tokom procesa proizvodnje i procesi koji se koriste mogu uzrokovati pucanje ili tupljenje rezne ivice alata.
3. Površinska mazivost
Visoki koeficijenti trenja povećavaju toplinu rezanja, što rezultira skraćenim vijekom trajanja premaza ili čak kvarom. Smanjenje koeficijenta trenja može značajno produžiti vijek trajanja alata. Fine i glatke površine premaza ili površine s pravilnom teksturom pomažu u smanjenju topline rezanja jer glatka površina omogućava da strugotine brzo klize s prednje oštrice i smanjuju stvaranje topline. U poređenju sa neprevučenim alatima, obloženi alati sa boljom površinskom mazivošću se takođe mogu obraditi pri većim brzinama rezanja, čime se dodatno izbegava zavarivanje na visokim{3}}temperaturama sa materijalom koji se obrađuje.
4. Temperatura oksidacije
Temperatura oksidacije se odnosi na temperaturu na kojoj se premaz počinje raspadati. Što je viša temperatura oksidacije, to je povoljnije za rezanje u uslovima visoke temperature. Iako tvrdoća TiAlN prevlake na sobnoj temperaturi može biti niža od tvrdoće TiCN prevlake, dokazano je da je mnogo efikasniji od TiCN u visokotemperaturnoj obradi. Razlog zašto TiAlN premaz i dalje može zadržati svoju tvrdoću na visokim temperaturama je taj što se između alata i strugotine može formirati sloj aluminijskog oksida, koji može prenijeti toplinu sa alata na radni komad ili strugotinu. U poređenju sa alatima od brzoreznog čelika-, alati od tvrdog metala obično imaju veće brzine rezanja, što čini TiAlN poželjnim premazom za alate od tvrdog metala. Karbidne burgije i završne glodalice obično koriste ovaj PVD TiAlN premaz.
5. Protiv adhezije
Svojstvo premaza protiv -adhezije može spriječiti ili smanjiti hemijsku reakciju između alata i obrađenog materijala i izbjeći taloženje materijala radnog predmeta na alatu.
Prilikom obrade obojenih metala (kao što su aluminijum, mesing, itd.), na alatu se često pojavljuje-nagomilana ivica, što uzrokuje lomljenje alata ili odstupanje veličine radnog komada. Kada materijal koji se obrađuje počne da prianja za alat, adhezija će se nastaviti širiti.
Kada se obrađuju aluminijski izratci sa ureznicama, aluminij zalijepljen za slavinu će se povećati nakon svake obrade svake rupe, a na kraju promjer slavine postaje prevelik, uzrokujući odstupanje veličine obratka. Premazi sa dobrim svojstvima protiv -prianjanja mogu igrati dobru ulogu čak i u slučajevima obrade sa lošim performansama rashladnog sredstva ili nedovoljnom koncentracijom.
Uobičajeni premazi
1. Premaz titanijum nitrida (TiN)
TiN je PVD premaz opće{0}}namijene koji može povećati tvrdoću alata i ima visoku temperaturu oksidacije. Ovaj premaz može postići vrlo dobre rezultate obrade kada se koristi za alate za rezanje -briznog čelika ili alate za oblikovanje.
2. Prevlaka nitrida titanijum karbida (TiCN)
Ugljični element dodan TiCN premazu može povećati tvrdoću alata i postići bolju površinsku podmazivanje, što ga čini idealnim premazom za alate od brzoreznog čelika.
3. Nitrogen Aluminium Titanium ili Nitrogen Titanium Aluminium Coating (TiAlN/AlTiN)
Sloj aluminijum oksida formiran u TiAlN/AlTiN premazu može efikasno poboljšati radni vijek alata na visokim{0}}temperaturama. Ovaj premaz se može koristiti za karbidne alate koji se uglavnom koriste za suho ili polu{2}}suvo rezanje. Ovisno o omjeru aluminija i titana sadržanih u premazu, AlTiN premaz može pružiti veću površinsku tvrdoću od TiAlN premaza, tako da je to još jedna održiva opcija premaza u oblasti obrade velike -brzine.
4. Azot-hrom-aluminijumski premaz (AlCrN)
Dobra svojstva protiv{0}}adhezije AlCrN premaza čini ga poželjnim premazom u mašinskoj obradi sklonom-nagomilanju rubova. Nakon nanošenja ovog gotovo nevidljivog premaza, performanse obrade brzoreznih čeličnih alata ili karbidnih alata i alata za oblikovanje bit će znatno poboljšane.
5. Dijamant
CVD dijamantski premazi pružaju optimalne performanse za alate za obradu obojenih materijala i idealni su za obradu grafita, kompozita metalne matrice (MMC), legura aluminijuma sa visokim sadržajem silicijuma i mnogih drugih visoko abrazivnih materijala (napomena: alati prevučeni čistim dijamantom ne mogu se koristiti za obradu čeličnih delova jer izazivaju hemijsku reakciju koja generira hemijsku reakciju čeličnih delova i generisanje toplote usled obrade. adhezioni sloj između premaza i alata).
Za tvrdo glodanje, narezivanje i bušenje pogodni su različiti premazi, a svaki ima svoju specifičnu primjenu. Osim toga, mogu se koristiti više-slojni premazi, koji imaju druge premaze ugrađene između površinskog sloja i podloge alata kako bi se dodatno poboljšao vijek trajanja alata.
Uspješno nanošenje premaza
Isplativa{0}}efikasna primjena premaza može ovisiti o mnogim faktorima, ali za svaku specifičnu primjenu strojne obrade obično postoji samo jedna ili nekoliko održivih opcija premaza.
Ispravan izbor premaza i njegovih karakteristika mogu značiti razliku između značajnog poboljšanja performansi obrade i gotovo nikakvog poboljšanja. Dubina rezanja, brzina rezanja i rashladna tečnost mogu uticati na nanošenje premaza za alat.
Budući da postoji mnogo varijabli u obradi materijala radnog komada, jedan od najboljih načina da se odredi koji premaz koristiti je probno sečenje. Dobavljači premaza stalno razvijaju nove premaze kako bi dodatno poboljšali otpornost premaza na visoke temperature, trenje i otpornost na habanje. Uvijek je dobro provjeriti primjenu najnovijih i najboljih premaza alata u strojnoj obradi kod proizvođača premaza (alata).
