يمكن أن يؤدي التحضير المناسب للسطح على الأدوات الدائرية الصغيرة إلى زيادة عمر الأداة وتقليل أوقات دورة المعالجة وتحسين جودة السطح المُشغل بالآلات. لكن اختيار طلاء الأداة المناسب لاحتياجات المعالجة الخاصة بك يمكن أن يكون مربكًا ويستغرق عمالة كثيفة.
كل طلاء له مزايا وعيوب في المعالجة الآلية. إذا تم تحديد طلاء غير مناسب ، فقد ينتج عنه عمر أداة أقل من الأداة غير المطلية ، وأحيانًا يتسبب في مشاكل أكثر مما كان عليه قبل الطلاء.
هناك العديد من أنواع طلاء الأدوات للاختيار من بينها ، بما في ذلك طلاء PVD ، وطلاء CVD ، والطلاءات المركبة التي تغلف بالتناوب PVD و CVD ، إلخ. يمكن الحصول على هذه الطلاءات بسهولة من مصنعي الأدوات أو موردي الطلاء. أرضية.
ستقدم هذه المقالة بإيجاز الخصائص الشائعة لبعض طلاءات الأدوات وبعض خيارات طلاء PVD و CVD شائعة الاستخدام. تلعب كل خاصية من خصائص الطلاء دورًا مهمًا في تحديد الطلاء الأكثر فائدة لعمليات القطع.
1 خصائص الطلاء
صلابة
تعتبر صلابة السطح العالية الناتجة عن الطلاء من أفضل الطرق لزيادة عمر الأداة. بشكل عام ، كلما زادت صلابة المادة أو السطح ، زادت مدة بقاء الأداة.
تتميز طلاءات نيتريد كربيد التيتانيوم (TiCN) بصلابة أعلى من طلاءات نيتريد التيتانيوم (TiN). بسبب زيادة محتوى الكربون ، تزداد صلابة طلاء TiCN بنسبة 33 بالمائة ، وتتراوح صلابته من حوالي Hv3000 إلى 4000 (حسب الشركة المصنعة).
كان تطبيق طلاء الماس CVD مع صلابة سطح عالية مثل Hv9000 على أدوات القطع ناضجًا نسبيًا. بالمقارنة مع أدوات قطع طلاء PVD ، فقد زاد عمر أدوات قطع طلاء الماس CVD بمقدار 10 إلى 20 مرة. إن الصلابة العالية للطلاء الماسي والقدرة على زيادة سرعة القطع بمقدار 2 إلى 3 مرات مقارنة بالأدوات غير المطلية تجعله خيارًا جيدًا لقطع المواد غير الحديدية.
ارتداء المقاومة
تشير مقاومة التآكل إلى قدرة الطلاء على مقاومة التآكل. في حين أن بعض مواد قطع العمل قد لا تكون صعبة للغاية من تلقاء نفسها ، إلا أن العناصر المضافة والعمليات المستخدمة أثناء الإنتاج قد تتسبب في تقطيع حافة القطع للأداة أو جعلها باهتة.
تشحيم السطح
يزيد معامل الاحتكاك العالي من حرارة القطع ، مما يؤدي إلى تقصير عمر الطلاء وحتى الفشل. يمكن أن يؤدي تقليل معامل الاحتكاك إلى إطالة عمر الأداة بشكل كبير. يساعد سطح الطلاء الناعم الناعم أو المزخرف بانتظام على تقليل حرارة القطع لأن السطح الأملس يسمح للرقائق بالانزلاق عن وجه أشعل النار بسرعة ، مما يقلل من توليد الحرارة. يمكن أيضًا تشكيل الأدوات المطلية ذات التزييت السطحي الأفضل بسرعات قطع أعلى من الأدوات غير المطلية ، مما يزيد من تجنب اللحام الساخن بمواد قطعة العمل.
درجة حرارة الأكسدة
تشير درجة حرارة الأكسدة إلى قيمة درجة الحرارة التي يبدأ عندها الطلاء في التحلل. كلما زادت قيمة درجة حرارة الأكسدة ، كلما كانت أكثر ملاءمة للقطع تحت ظروف درجات الحرارة العالية. على الرغم من أن صلابة درجة حرارة الغرفة لطلاء TiAlN قد تكون أقل من صلابة طلاء TiCN ، فقد ثبت أنه أكثر فعالية بكثير من TiCN في معالجة درجة الحرارة العالية. أضف WeChat: Yuki7557 لإرسال نسخة من البرنامج التعليمي لبرنامج الماكرو. السبب الذي يجعل طلاء TiAlN لا يزال يحافظ على صلابته في درجات حرارة عالية هو أنه يمكن تكوين طبقة من أكسيد الألومنيوم بين الأداة والرقاقة. يمكن لطبقة أكسيد الألومنيوم نقل الحرارة من الأداة إلى قطعة العمل أو الحشو. تتميز أدوات الكربيد عادةً بسرعات قطع أعلى مقارنة بأدوات الفولاذ عالية السرعة ، مما يجعل TiAlN الطلاء المفضل لأدوات الكربيد. غالبًا ما تتميز مثاقب الكربيد والمطاحن النهائية بطلاء PVD TiAlN هذا.
مضاد للالتصاق
الخاصية المضادة للالتصاق للطلاء تمنع أو تخفف من التفاعل الكيميائي بين الأداة والمواد التي تتم معالجتها ، وتجنب ترسب مادة قطعة العمل على الأداة.
عند معالجة المعادن غير الحديدية (مثل الألومنيوم والنحاس الأصفر وما إلى ذلك) ، غالبًا ما تحدث الحافة المبنية (BUE) على الأداة ، مما قد يتسبب في تقطيع الأداة أو أبعاد قطعة العمل التي لا تسمح بالتسامح. بمجرد أن تبدأ المادة التي يتم تشكيلها في الالتصاق بالأداة ، يستمر الالتصاق في التوسع.
عند معالجة قطعة عمل من الألومنيوم بصنبور تشكيل ، سيزداد الألمنيوم الملتصق بالصنبور بعد معالجة كل ثقب ، بحيث يصبح قطر الصنبور كبيرًا جدًا في النهاية ، مما يتسبب في أن يكون حجم قطعة العمل خارج نطاق التسامح والتخلص منه. تعمل الطلاءات ذات الخصائص الجيدة المضادة للالتصاق بشكل جيد حتى في حالات المعالجة حيث تكون خصائص سائل التبريد رديئة أو مركزة بشكل غير كافٍ.
2 الطلاءات شائعة الاستخدام
1 طلاء نيتريد التيتانيوم (TiN)
TiN هو طلاء PVD للأغراض العامة يزيد من صلابة الأداة وله درجة حرارة أكسدة أعلى. يمكن استخدام الطلاء لأدوات القطع الفولاذية عالية السرعة أو أدوات التشكيل للحصول على نتائج معالجة جيدة جدًا.
2 طلاء نيتريد كربيد التيتانيوم (TiCN)
يمكن لعنصر الكربون المضاف في طلاء TiCN أن يزيد من صلابة الأداة ويحصل على تشحيم أفضل للسطح ، وهو طلاء مثالي لأدوات الفولاذ عالية السرعة.
3 طلاء نيتروجين - ألومنيوم - تيتانيوم أو نيتروجين - تيتانيوم - ألومنيوم (TiAlN / AlTiN)
يمكن لطبقة الألومينا المتكونة في طلاء TiAlN / AlTiN أن تحسن بشكل فعال من عمر التشغيل الآلي للأداة ذات درجة الحرارة العالية. يمكن اختيار هذا الطلاء لأدوات كربيد الأسمنت المستخدمة بشكل أساسي في القطع الجاف أو شبه الجاف. اعتمادًا على نسبة الألومنيوم والتيتانيوم الموجودة في الطلاء ، يمكن أن توفر طلاءات AlTiN صلابة سطح أعلى من طبقات TiAlN ، لذلك فهي خيار طلاء آخر قابل للتطبيق للمعالجة عالية السرعة.
4 طلاء نيتريد الألومنيوم والكروم (AlCrN)
الخصائص الجيدة المضادة للتكتل لطلاء AlCrN تجعله الطلاء المفضل في المعالجة المعرضة لتراكم الحافة. سيتم تحسين أداء الآلات لأدوات القطع وأدوات التشكيل من الفولاذ عالي السرعة أو الكربيد بشكل كبير بعد تطبيق هذا الطلاء غير المرئي تقريبًا.
5 طلاء الماس (الماس)
يمكن أن يوفر طلاء الماس CVD أفضل أداء لأدوات معالجة المواد المعدنية غير الحديدية ، وهو طلاء مثالي لمعالجة الجرافيت ومركبات المصفوفة المعدنية (MMC) وسبائك الألومنيوم عالية السيليكون والعديد من المواد الأخرى شديدة الكشط (ملاحظة: طلاء الماس النقي لا يمكن استخدام أداة القطع لمعالجة الأجزاء الفولاذية ، لأن معالجة الأجزاء الفولاذية سوف تولد الكثير من حرارة القطع وتتسبب في تفاعل كيميائي ، والذي سيدمر طبقة الالتصاق بين الطلاء والأداة).
هناك طلاءات مختلفة للطحن الصلب ، والتنصت والحفر ، ولكل منها تطبيقه الخاص. بالإضافة إلى ذلك ، تتوفر أيضًا الطلاءات متعددة الطبقات ، والتي تحتوي على طبقات أخرى مدمجة بين الطبقة السطحية وركيزة الأداة ، والتي يمكن أن تزيد من عمر خدمة الأداة.
3 التطبيق الناجح للطلاء
يمكن أن يعتمد تحقيق تطبيق فعال من حيث التكلفة للطلاء على العديد من العوامل ، ولكن عادة ما يكون هناك خيار واحد فقط أو عدد قليل من خيارات الطلاء القابلة للتطبيق لكل تطبيق معالجة محدد.
يمكن أن يعني الاختيار الصحيح للطلاء وخصائصه الفرق بين التحسن الملحوظ في قابلية المعالجة والتحسين القليل أو عدم التحسين. يمكن أن يكون لعمق القطع وسرعة القطع والمبرد تأثير على مدى جودة تطبيق طلاء الأداة.
نظرًا للعديد من المتغيرات الموجودة في معالجة مادة قطعة العمل ، فإن إحدى أفضل الطرق لتحديد الطلاء الذي يجب اختياره هي من خلال القطع التجريبي. يعمل موردو الطلاء باستمرار على تطوير المزيد من الطلاءات الجديدة لزيادة تحسين مقاومة الطلاء لدرجات الحرارة العالية ومقاومة الاحتكاك ومقاومة التآكل. من الجيد دائمًا العمل مع الشركات المصنعة للطلاء (الأدوات) للتحقق من صحة أحدث وأكبر طلاءات الأدوات لتطبيقات المعالجة.
