Yeni PVD takım kaplama

Yeni PVD takım kaplama

TiAlN ve AlTiN, Al'in TiN içine depolanmasıyla oluşturulan PVD alet kaplamalarıdır. Bugüne kadar, yüksek sıcaklık dayanımını ve takım kaplama sertliğini arttırmak için TiAlN ve AlTiN kaplamalarında alüminyum içeriğinin arttırılması, takım üreticileri ve kaplama şirketleri tarafından endişe edilen önemli bir teknik sorun olmuştur. 1995'ten bu yana, ilgili buhar biriktirme işlemi sürekli incelenip iyileştirilmiştir. 2000 yılına gelindiğinde, TiAlN ve AlTiN kaplamalarında alüminyumun titanyuma oranı 1: 2'den 3: 2'ye, yani alüminyum içeriği% 33'ten% 60'a yükselmiştir.

Kaplamadaki alüminyum içeriğini daha da iyileştirmek için Liechtenstein merkezli Balzers kaplama şirketi çok sayıda araştırma ve geliştirme geliştirdi, titanyum elementi krom elementi ile değiştiren kaplama teknolojisini icat etti ve "BalinitAlcorna" isimli tek katmanlı AlCrN kaplamayı tanıttı. "2004 yılında. AlCrN kaplama, genel AlTiN kaplamaya göre daha yüksek bir alüminyum içeriğine sahiptir ve dişli çarkları, frezeler ve freze bıçakları dahil olmak üzere çeşitli yüksek hızlı çelik ve karbür kesici takımlar için uygundur. Ek olarak, takımları döndürmek için kullanılabilir, ancak yalnızca PCBN ve Si3N4 seramikleri gibi mükemmel matris malzemelerinin ısıya dayanıklılığı ve difüzyon stabilitesinde. EMOHannover2005 fuarında, balchas şirketi ayrıca delme aletleri için özel olarak tasarlanmış çok katmanlı bir AlCrN kaplama olan "BalinitHelica" adlı ürünü de piyasaya sürdü. Bu süper pürüzsüz kaplama, herhangi bir sert alaşıma veya yüksek hızlı çelik bit üzerine uygulanabilir, bitin talaş kaldırma performansını ve bunun yanı sıra bitin talaş kaldırma performansını önemli ölçüde arttırır.

BalinitAlcorna kaplamanın çimentolu karbür matriks üzerindeki mikro yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gözlemlendiğinde, kalınlığın 3-4 m olduğu ve kaplamanın sürekli yapıya sahip tek bir tabaka olduğu açıkça görülebilir. BalinitHelica kaplamanın SEM görüntüsünde, çok katmanlı kaplama yapısı açıkça ayırt edilebilirdir. Helica çok katmanlı kaplamanın toplam kalınlığı yaklaşık 4 m'dir, ancak 1 ~ 2 m, çapı 1/8 "den küçük küçük bir bit için daha uygundur.

Her ne kadar% 100 Al2O3 (saf alümina) PVD kaplama, kesici takımlar için en iyi termal korumayı sağlasa da (AlTiN ve AlCrN kaplamalarındaki AlN bileşenleri, işleme sırasında Al2O3'e "dönüşür"), bu kaplama sınırlı uygulamalara sahiptir. Her ne kadar PVDAl2O3 kaplama teknolojisi patentli olsa da ve Al2O3PVD kaplama aletindeki küçük reaksiyon fırını laboratuar ölçeğinde ac gücü (veya pulse dc güç kaynağı) kullanımında kullanılmış olmasına rağmen, Al2O3PVD kaplaması üzerindeki ticari ölçekte, ancak şimdi büyük reaksiyon fırını Al2O3PVD kaplama hala birçok problemdir. Bunun nedeni, diğer iletken kaplama malzemelerinden farklı olarak Al2O3'ün bir yalıtkan olmasıdır. Bu nedenle, plazma biriktirme prensibine dayanan PVD kaplama işlemi, kaplama biriktirme işlemi sırasında harici yanal voltaj gerektirir, yani kaplanmış araç ile plazma hedef kaynağı arasında belirli bir potansiyel fark olması gerekir. Kısacası, alümina yalıtım özellikleri PVD işlemini kontrol etmeyi oldukça zorlaştırmaktadır. Ek olarak, PVDA1203 kaplamanın ekonomisi de zayıf.

Kaplama yapı stabilitesinin sınırlandırılmasından dolayı, AlTiN kaplamadaki alüminyum içeriği aslında maksimum değere (yaklaşık% 65) ulaşmıştır. TiN bazlı kaplamalarda, kristal yapı kübik kafesden altıgen kafeslere dönüştürülür. Bununla birlikte, CrN bazlı kaplamada, AlCrN kaplamanın kristal yapısını değiştirmeden alüminyum içeriği daha da arttırılabilir.

Diğer kaplamalar gibi, AlCrN kaplamaların deformasyon direnci de kaplama malzemesinin kafes şekline bağlıdır. Kübik kafesli kaplama kırmızı sertliği koruyabilir, yani takım / iş parçası arayüzünün kesme sıcaklığına maruz kaldığında kaplama yüksek sertliği koruyabilir. Kaplamanın kristal yapısı altıgen bir kafes haline dönüştürüldüğünde, deformasyon direncinin azalması nedeniyle kaplamanın sertliği azalır. TiAlN kaplama sertliği yaklaşık 800 ℃ ya da keskin bir şekilde düşmüştür, sıcaklık 900 ℃' den düşük olduğunda AlTiN kaplama , sertlik olgusu daha düşüktür; Ve 1100 ℃ AlCrN kaplama sıcaklığı sırasında sertliğini hala koruyabilir. Yüksek sıcaklık 1100 ℃ altında bile AlCrN kaplama matrisini alet kullanmadan koruyabilir. Balzers AlCrN serisi kaplama, 50 g yükte 2800 ~ 3200HV sertlik seviyesine sahiptir.

AlCrN kaplama yüksek kırmızı sertliğe sahip olduğundan, aşırı yüksek ısıl yük altında istikrarlı bir performansı koruyabildiğinden, AlCrN kaplama aracı, diğer kaplama aracı işleme performanslarından daha iyi, özellikle yüksek hızlı kesme, kuru (veya yarı kuru) kesimde daha iyidir daha fazla avantaj sağlar. Örneğin, Balzers'ın kesme laboratuvarları tarafından gerçekleştirilen kesme deneyleri, Ck45 çelik iş parçasının tam olarak sırasıyla 200m / dak ve 400m / dak hızında öğütüldüğü zaman, AlCrN kaplı freze bıçağının kullanım ömrünün çok daha uzun olduğunu gösterdi. TiAln kaplı freze bıçağı. Bununla birlikte, yüksek sertlikteki (54HRC) iş parçası malzemelerinin (çelik kalıp gibi) işlenmesinde istisnalar vardır, AlTiN kaplamanın performansı AlCrN kaplamasından daha iyidir (takım ömrü% 20 ~% 40 artarken, takım fiyatı azalır) yaklaşık% 25 oranında). Bununla birlikte, düşük sertlikte (<54hrc) (alaşımlı="" çelik="" ve="" dökme="" demir="" gibi)="" ve="" yüksek="" viskoziteli="" (düşük="" karbonlu="" çelik="" ve="" paslanmaz="" çelik="" gibi)="" malzemeler="" işlenirken,="" alcrn="" kaplamanın="" kesme="" verimliliği="" altin'den="" önemli="" ölçüde="" daha="" yüksektir.="" kaplama="" (aynı="" kesme="" hızı="" ve="" ilerleme="" altında="" takım="" ömrü%="" 25="" ~%="" 100="">

Ek olarak, uzun talaşlar üreten iş parçası malzemelerinin (paslanmaz çelik gibi) işlenmesi için AlCrN kaplaması da önerilir, çünkü uzun talaşlar şekillendirme sırasında aletin ön kesme yüzeyi ile daha fazla temas eder ve takım ile temas arasındaki temas derecesinde artış olur. iş parçası çok fazla kesme ısısı üretecektir. Bununla birlikte, AlCrN kaplama, kesici takım ile talaş arasındaki yapışmayı azaltabilen ve kesme ısısını azaltabilen küçük bir sürtünme katsayısına sahiptir.

Ek olarak, kalay bazlı kaplamaya kıyasla, AlCrN kaplama, işleme sırasında takım aşınması ve talaş oluşturma modunda değişikliklere yol açabilir, yani AlCrN kaplamalı takım arka yüzey aşınması (VB), TiAlN kaplamalı takımdan ve genişliğinden daha azdır ( KB) aşınma oluğu küçüktür, ancak aşınma oluğunun derinliği (KT) artar.

IKS PVD, Takım kaplama makinesi, şimdi bizimle irtibata geçin, iks.pvd @ foxmail.com