PVD-Beschichtung kann die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern

Während der Bearbeitung werden Schneidwerkzeuge verschiedenen Aspekten von Beschädigung ausgesetzt, wie z. B. Schneidwärme, hohem Druck, Verschleiß und Wärmeschwingungen. Die Temperatur der Schneide wird 1000 ℃ überschreiten . Diese extreme Hitze zerstört die Bindungskraft der verschiedenen Komponenten des Werkzeugmaterials und kann auch zu einer schädlichen chemischen Reaktion zwischen dem Werkzeug und dem verarbeiteten Material führen. Beim Schneiden entsteht immer der Verschleiß: Die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und verarbeitetem Material unterstützt einen Druck von mehr als 140 bar (2000 PSI). Das schnelle Aufheizen und Abkühlen der Schneidwerkzeuge ist bei der Verarbeitung sehr gebräuchlich: Während des Schneidens wird die Klinge erhitzt; Wenn die Klinge von der Schneidfläche entfernt wird, wird die Klinge abgekühlt. Diese mechanische Oszillation tritt häufig auf der Oberfläche eines diskontinuierlichen Prozesses auf. Abhängig von der Bearbeitung und Bearbeitung des Werkstücks spielen mechanische Schwingungen manchmal die Rolle von Dreharbeiten.

1. AlTiN-Beschichtung

Um diese Probleme beim Schneidprozess zu lösen, haben viele Schneidwerkzeuge eine AlTiN-Beschichtung auf einer PVD-Beschichtungsanlage durch Lichtbogenabscheidungstechnologie abgeschieden. AlTiN-Beschichtungen werden hauptsächlich in der Trockenbearbeitung mit hoher Drehzahl verwendet und haben viele Vorteile, wie hohe Härte (Hv> 30GPa), gute Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen (850 ℃ ) und geringe Wärmeleitfähigkeit.

2. Aluminiumoxid (Al ₂ O ₃ ) -Beschichtung

Einige Anwendungen erfordern spezielle Beschichtungen, beispielsweise Aluminiumoxid-Beschichtungen. Aluminiumoxid-Beschichtungen auf Hartmetall-Wendeschneidplatten haben den Vorteil, dass sie gegen Kraterabrieb und thermische Rissbildung beständig sind. Die Aluminiumoxidbeschichtungen werden üblicherweise durch CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) abgeschieden. Aber es gibt einige Nachteile, weil es bei hoher Temperatur (1000   ℃ ), und die Sprödigkeit von Hartmetall beeinflusst die Anwendung der Klinge beim Schneiden von Metall, besonders beim Fräsen. Die Aluminiumoxid-PVD-Beschichtung bietet aufgrund ihres niedrigeren Depositionstemperaturbereichs (typischerweise zwischen 350 ° C und 70 ° C) viele Vorteile und 600 ℃). Insbesondere sind seine Hochtemperaturstabilität, chemische Stabilität und geringe Wärmeleitfähigkeit anderen Beschichtungen überlegen. Beim Fräsen von rostfreiem Stahl oder beim Schneiden von schwer zu schneidenden Materialien zeigen PVD-Aluminiumoxid-Beschichtungen eine bessere Leistung als herkömmliche PVD-Beschichtungen. Durch Analyse der Grenzflächenmikrostruktur der AlTiN-Beschichtung und der Aluminiumoxidbeschichtung ist bekannt, dass die Aluminiumoxidbeschichtung und die kubisch-flächenzentrierte Gitter-AlTiN-Bindung sehr gut sind. Die Strukturanalyse zeigt, dass die Aluminiumoxidbeschichtung die amorphe Chromstruktur in der y-Phase ist und die Korngröße etwa 5-10 nm beträgt.

3. Mischbeschichtungsausrüstung

PVD-Ionenplattierungsbeschichtungsgeräte mit Mischbeschichtungs-Technologie: Kathodische Lichtbogenverdampfungstechnologie und Magnetron-Sputtertechnologie werden in einem Verfahren gemischt. Die Hybrid-Technologie kombiniert die Vorteile von PVD-Hartstoffschichten mit hervorragender Verschleißfestigkeit, niedrigem Reibungskoeffizienten und geringer chemischer Aktivität. Die Lichtbogenbeschichtung als eine Bindeschicht liefert die notwendige Abriebbeständigkeit für die gesamte Beschichtung und die Aluminiumoxidbeschichtung hat Temperatur- und chemische Stabilität.

Darüber hinaus kann die Aluminiumoxidbeschichtung in einigen speziellen Fällen auch als separate Beschichtung verwendet werden. Die Aluminiumoxidbeschichtung wird durch ein einzigartiges Design der Sputterkathode in Kombination mit dem optimalen Designsystem für das Prozessgas abgeschieden. Das von der elektromagnetischen Induktionsspule gebildete geschlossene magnetische Feld bildet ein Plasma mit einer hohen Ionisationsrate in der Nähe des Werkstücks, wodurch die erforderliche Beschichtungsleistung realisiert wird.

4. Perforation

Die durch die Lichtbogentechnologie abgeschiedene Werkzeugbeschichtung, wie die AlTiN-Beschichtung, kann die Anwendungsleistung des Werkzeugs weiter verbessern. Der nächste Schritt in der Entwicklung der Werkzeugbeschichtungstechnologie sollte auf der Hybridtechnologie der Lichtbogen- und Sputtertechnologie basieren. Es ist die Kombination dieser beiden Technologien, um eine Grundlage für neue Durchbrüche bei der Leistung von Werkzeuganwendungen zu schaffen.