刀具涂層集錦

/刀具涂層集錦cｅmｅcon公司：用于切削刀片的“加厚涂層”從最初試圖采用加厚涂層的方法制備ＰVD涂層，近十個年頭過去了，而將該技術(shù)成功應(yīng)用于可轉(zhuǎn)位刀片，更堪稱一個可圈可點(diǎn)的飛躍.對于厚度僅為千分之幾毫米的涂層，究竟是怎樣的涂層才有資格被專家認(rèn)定為“加厚”涂層?迄今為止，多數(shù)高厚度的涂層都是采用CVD方法生產(chǎn)的，平均涂層厚度在1０μｍ至１２μm之間，其成份最初為TｉN、TiCN以及氧化鋁與另外一種元素的化合物.但在實(shí)踐應(yīng)用中，隨著材料的需求范圍日漸擴(kuò)展，為了更加嚴(yán)格地適配涂層材料的特性，刀具制造商往往又希望選擇鋁、鉻和硅這樣的化合材料，以便用最好的、最可能實(shí)現(xiàn)的方法來裝備其刀具產(chǎn)品,從而滿足客戶的新要求。而這就需要借助PVＤ技術(shù)來實(shí)現(xiàn).而且,對該技術(shù)的運(yùn)用還可獲得諸如超光滑的涂層表面和低處理溫度等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)?？梢哉f,在將來采用諸如鋁、鉻、鋯和其它材料完全有可能創(chuàng)新開發(fā)出新的涂層材料。

圖１采用PVD技術(shù)獲得厚度達(dá)12μｍ的涂層已成為可能cｅｍｅcｏn公司率先推出Supernｉｔrｉdes工藝解決方案-這種氧和氮的單結(jié)構(gòu)的組合涂層產(chǎn)品將氮涂層和氧涂層的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，擯棄了單一涂層的缺陷.

一般而言,氮涂層材料的生產(chǎn)成本相對昂貴，而且盡管其機(jī)械性能很好，卻仍然容易受到腐蝕.而氧涂層則反之,其具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性的同時(shí)，抗磨損能力卻極低。而新的組合涂層材料,至少可將其鋁含量提高到80ｍoｌ%ALN,而傳統(tǒng)涂層材料的摩爾含量最高僅為65％ALＮ.那么，鋁含量的提高是否會帶來機(jī)械性能的降低？經(jīng)驗(yàn)證，這種現(xiàn)象并未在通過Ｓuperniｔridｅs工藝獲得的產(chǎn)品上發(fā)生。與之相反，SupeｒｎitriｄeR２C3的磨損比傳統(tǒng)的AlTiＮ涂層材料降低了３0～5０%，有效延長了工具使用壽命.同時(shí)，由于它在升溫過程中具有極高強(qiáng)度，確保了較高的切削速度，從而意味著，可以將更多的材料納入到干式加工范疇中來。根據(jù)切削刃和實(shí)際應(yīng)用的條件,采用PＶD技術(shù)可生產(chǎn)出3μm、8μm甚至更厚的涂層。加厚涂層的優(yōu)點(diǎn)也體現(xiàn)得相當(dāng)明顯:首先，保護(hù)刀具的基體，令其免受加工過程中因高溫等因素引發(fā)的不良影響。其次，涂層的厚度加倍，刀具在相同應(yīng)用條件下的使用壽命可延長100％。用于車加工的新刀片：Tigｅrteｃ-ＳＴＥEL

圖2各鍍層由特殊的中間層進(jìn)行粘合連接繼此前推出的廣受歡迎的雙色鍍層可轉(zhuǎn)位刀片，瓦爾特全新推出用于車加工的新刀片—Tｉgｅｒteｃ—STEEL。這款新刀片延續(xù)了老虎刀片在銑加工和鉆加工應(yīng)用中的優(yōu)良性能，它擁有平滑的表面，增強(qiáng)的韌性和摩擦使得加工更加穩(wěn)定順暢。新款系列刀片與既往產(chǎn)品同樣，擁有指示鍍層可顯示磨損程度.而Tigeｒtec－STEＥＬ與其他Tigertec刀片的主要不同在于，其鍍層厚度較傳統(tǒng)的Tｉgertec刀片厚了30％,這增強(qiáng)了刀片加工時(shí)的穩(wěn)定性，降低了刀片變形程度。各鍍層由特殊的中間層進(jìn)行粘合連接（如圖2），保證了在車加工時(shí)鍍層的粘附性。借助新鍍層更有效降低了側(cè)面磨損程度,這帶來了持續(xù)高效加工的性能，最少也可提供30％的性能提高,同時(shí)確保更長的刀具壽命。

圖3不同刀片的側(cè)面磨損情況比較如圖3所示，a為使用過的WＡP材質(zhì)刀片的側(cè)面磨損情況，b為使用過的Tigertec－ＳTEEL刀片。加工條件為:被加工材料56NiCrMｏＶ7，切削速度23０m/min,進(jìn)給0。45mm。而在2５分鐘之后的局部磨損程度,ＷＡP刀片為0.7mm，WPＰ刀片為0。2ｍm。

正如ｃeｍecon公司所宣稱的，為了能夠快速適應(yīng)新的機(jī)加工要求,在技術(shù)發(fā)展的早期階段便認(rèn)清其發(fā)展趨勢，顯得非常重要。對于刀具涂層行業(yè)而言，為達(dá)此目標(biāo)，必須與刀具制造商和用戶保持密切合作.而滿足客戶要求、引導(dǎo)客戶新興需求的過程,本身便是一個永無止境的循環(huán).上述