Одна из причин, по которой компания Be-Cu недавно заключила партнерские отношения с немецкой компанией Ghring Tools, заключается в их проверенной технологии нанесения тонкопленочных покрытий на режущие инструменты. Давайте посмотрим, почему эти тонкие пленки так важны для производительности инструмента и как это приводит к повышению качества деталей, обработанных на станках с ЧПУ, которые мы изготавливаем для вас.
Какие проблемы возникают, если инструмент выходит из строя?
Производственная среда может быть невероятно суровой к режущим инструментам. Они должны прорезать закаленные и отпущенные металлические сплавы на высокой скорости, час за часом, без нареканий и с высокой степенью точности. Когда что-то идет не так, это обычно означает, что резак затупился, потрескался или вообще сломался.
Чрезмерное тепло и трение могут привести к выходу фрезы из строя, что может привести к поломке детали и разрушению заготовки.
Если фреза выйдет из строя, ее, конечно, придется заменить. Некоторые из них можно перешлифовать, но это потребует дополнительных затрат времени и средств. Чрезмерно изношенные фрезы теряют точность размеров и оставляют плохую поверхность. Мельницы и дрели также могут быть довольно дорогостоящими инвестициями, поэтому стоит обеспечить их как можно более длительный срок службы для достижения максимальной эффективности и экономии средств.
Что такое тонкая пленка?
Тонкая пленка — это один или несколько слоев материала, нанесенных на другую поверхность с помощью особого метода испарения. Эти покрытия очень тонкие, вплоть до молекулярного уровня. Обычно для обеспечения долговечности слои создаются толщиной до микрометра, а иногда для большей производительности накладываются разные пленки.
Как применяются тонкие пленки?
Большинство тонких пленок наносятся с использованием процесса, известного как физическое осаждение из паровой фазы (PVD). Материал покрытия, или «мишень», помещается в вакуумную камеру, а затем бомбардируется лазером, электронным лучом или другим источником энергии. Это приводит к тому, что мишень испаряется в сильно заряженный плазменный пар. Этот пар электростатически притягивается к подложке (в данном случае к режущему инструменту) и связывается с ней на молекулярном уровне, конденсируясь обратно в твердое тело с очень сильной поверхностной адгезией.
Какова цель тонкой пленки?
Цель тонкой пленки — изменить химические и физические свойства инструмента прямо на краю, где он контактирует с заготовкой. Это помогает достичь многих желаемых эффектов, включая снижение трения, повышение ударной вязкости и твердости, устойчивость к нагреву или улучшение совместимости с конкретными материалами.
Тонкие пленки также снижают вероятность окисления, когда горячий кончик инструмента подвергается воздействию атмосферы, что может быстро испортить кромку инструмента.
Как тонкие пленки улучшают производство?
Большинство режущих инструментов с ЧПУ изготовлены из карбида вольфрама типа C2 или C7. Это спеченный металл, изготовленный из комбинации вольфрама, карбида, титана и кобальта. Этот металл чрезвычайно твёрдый и прочный, он может выдержать много злоупотреблений, но его характеристики можно улучшить с помощью правильного тонкопленочного покрытия.
Смазка
Некоторые добавки используются для уменьшения задиров, холодной сварки и заедания. Это полезно в условиях эксплуатации, когда смазки мало или она отсутствует вообще, например, в чистых помещениях. Он улучшает резку некоторых типов алюминия — мягкого металла, который легко плавится на режущей кромке и прилипает к торцевой поверхности инструмента.
Термостойкость
Операции высокоскоростного фрезерования выделяют много тепла даже при наличии смазки, и это тепло может привести к быстрому затуплению или сколам острой кромки инструмента. Покрытия AITiN повышают температуру окисления или температуру, при которой покрытие начинает химически разлагаться. Покрытия из нитрида титана также улучшают твердость поверхности.
Прочность
Способность материала сопротивляться разрыву является мерой прочности. Нержавеющие стали и ванадиевые стали представляют собой сплавы, которые, как известно, трудно обрабатывать без разрушения режущих инструментов, поэтому для повышения прочности поверхности и продления срока службы резцов используются специальные соединения титана. Этот тип покрытия не особенно долговечен при высоких тепловых нагрузках, поэтому его лучше всего использовать для низкоскоростных операций, таких как нарезание резьбы и протяжка.
Твердость
Другой металлургический термин, твердость, относится к способности материала противостоять царапинам и истиранию. Здесь титан можно смешать с углеродом (TiCN) для повышения твердости в самых тяжелых условиях применения в экзотических сплавах, например, в аэрокосмической промышленности.
Титан также является трудным для механической обработки материалом и может химически связываться с титановым покрытием некоторых режущих инструментов, поэтому можно использовать слой нитрида циркония (ZrN), поскольку он химически инертен по отношению к титану.
Как это вам поможет?
Приведенные выше примеры показывают лишь некоторые из способов, с помощью которых мы усердно работаем над контролем всех аспектов нашей деятельности при быстром прототипировании и мелкосерийном производстве. Правильный подбор режущего инструмента к заготовке увеличивает скорость, улучшает качество отделки, сохраняет точность и снижает затраты. Это тот вид профессионального обслуживания, на который вы можете рассчитывать, обратившись к нам за бесплатным ценовым предложением по вашему следующему проекту.
