Persiapan permukaan yang benar pada pahat bulat kecil dapat meningkatkan masa pakai pahat, mengurangi waktu siklus pemesinan, dan meningkatkan kualitas permukaan pemesinan. Tetapi memilih lapisan alat yang tepat untuk kebutuhan pemesinan Anda bisa membingungkan dan padat karya.
Setiap lapisan memiliki kelebihan dan kekurangan dalam pemesinan. Jika pelapisan yang tidak tepat dipilih, dapat mengakibatkan masa pakai alat lebih rendah daripada alat yang tidak dilapisi, dan kadang-kadang bahkan menyebabkan lebih banyak masalah daripada sebelum pelapisan .
Ada banyak jenis pelapis perkakas yang dapat dipilih, termasuk pelapis PVD, pelapis CVD, dan pelapis komposit yang melapisi PVD dan CVD secara bergantian, dll. Pelapis ini dapat diperoleh dengan mudah dari produsen perkakas atau pemasok pelapis. Lantai.
Artikel ini akan secara singkat memperkenalkan sifat umum dari beberapa pelapis alat dan beberapa opsi pelapisan PVD dan CVD yang umum digunakan. Setiap sifat lapisan memainkan peran penting dalam menentukan lapisan mana yang paling bermanfaat untuk operasi pemotongan.
1 Sifat lapisan
kekerasan
Kekerasan permukaan yang tinggi yang ditimbulkan oleh pelapisan adalah salah satu cara terbaik untuk meningkatkan masa pakai alat. Secara umum, semakin keras bahan atau permukaannya, semakin lama alat akan bertahan.
Pelapis titanium karbida nitrida (TiCN) memiliki kekerasan yang lebih tinggi daripada pelapis titanium nitrida (TiN). Karena peningkatan kandungan karbon, kekerasan lapisan TiCN meningkat sebesar 33 persen , dan kekerasannya berkisar dari sekitar Hv3000 hingga 4000 (tergantung pabrikan).
Penerapan lapisan berlian CVD dengan kekerasan permukaan setinggi Hv9000 pada alat potong sudah relatif matang. Dibandingkan dengan alat pemotong lapisan PVD, masa pakai alat pemotong lapisan berlian CVD telah meningkat 10 hingga 20 kali lipat. Kekerasan lapisan intan yang tinggi dan kemampuan untuk meningkatkan kecepatan pemotongan 2 hingga 3 kali lipat dibandingkan dengan alat yang tidak dilapisi membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk memotong bahan non-besi.
ketahanan aus
Ketahanan abrasi mengacu pada kemampuan lapisan untuk menahan abrasi. Meskipun beberapa bahan benda kerja mungkin tidak terlalu keras dengan sendirinya, elemen yang ditambahkan dan proses yang digunakan selama produksi dapat menyebabkan tepi tajam alat menjadi pecah atau tumpul.
pelumasan permukaan
Koefisien gesekan yang tinggi meningkatkan panas pemotongan, yang menyebabkan umur pelapisan menjadi lebih pendek dan bahkan kegagalan. Mengurangi koefisien gesekan dapat sangat memperpanjang umur alat. Permukaan lapisan yang halus atau bertekstur teratur membantu mengurangi panas pemotongan karena permukaan yang halus memungkinkan keripik meluncur dari permukaan penggaruk dengan cepat, sehingga mengurangi panas yang dihasilkan. Alat yang dilapisi dengan pelumasan permukaan yang lebih baik juga dapat dikerjakan dengan kecepatan potong yang lebih tinggi daripada alat yang tidak dilapisi, yang selanjutnya menghindari pengelasan panas dengan bahan benda kerja.
suhu oksidasi
Suhu oksidasi mengacu pada nilai suhu di mana lapisan mulai membusuk. Semakin tinggi nilai suhu oksidasi, semakin menguntungkan untuk pemotongan pada kondisi suhu tinggi. Meskipun kekerasan lapisan TiAlN suhu kamar mungkin lebih rendah daripada lapisan TiCN, telah terbukti jauh lebih efektif daripada TiCN dalam pemrosesan suhu tinggi. Tambahkan WeChat: Yuki7557 untuk mengirim salinan tutorial program makro. Alasan mengapa lapisan TiAlN masih dapat mempertahankan kekerasannya pada suhu tinggi adalah karena lapisan aluminium oksida dapat terbentuk di antara alat dan chip. Lapisan aluminium oksida dapat mentransfer panas dari alat ke benda kerja atau swarf. Perkakas karbida biasanya memiliki kecepatan pemotongan yang lebih tinggi dibandingkan dengan perkakas baja berkecepatan tinggi, menjadikan TiAlN lapisan pilihan untuk perkakas karbida. Bor karbida dan pabrik akhir sering menampilkan lapisan PVD TiAlN ini.
Anti-adhesi
Sifat anti-adhesi lapisan mencegah atau mengurangi reaksi kimia antara alat dan bahan yang sedang diproses, menghindari pengendapan bahan benda kerja pada alat.
Saat melakukan pemesinan logam non-besi (seperti aluminium, kuningan, dll.), tepi terpasang (BUE) sering terjadi pada pahat, yang dapat menyebabkan pahat pecah atau dimensi benda kerja di luar toleransi. Setelah bahan yang dikerjakan mulai menempel pada alat, daya rekat terus meluas.
Saat memproses benda kerja aluminium dengan tap pembentuk, aluminium yang menempel pada tap akan bertambah setelah setiap lubang diproses, sehingga diameter tap menjadi terlalu besar pada akhirnya, menyebabkan ukuran benda kerja di luar toleransi dan tergores. Pelapisan dengan sifat anti-ikatan yang baik bekerja dengan baik bahkan dalam situasi pemesinan di mana sifat cairan pendingin buruk atau kurang terkonsentrasi.
2 Pelapis yang biasa digunakan
1 lapisan Titanium nitrida (TiN)
TiN adalah lapisan PVD serba guna yang meningkatkan kekerasan alat dan memiliki suhu oksidasi yang lebih tinggi. Lapisan tersebut dapat digunakan untuk alat pemotong baja berkecepatan tinggi atau alat pembentuk untuk mendapatkan hasil pemrosesan yang sangat baik.
2 Lapisan titanium karbida nitrida (TiCN)
Elemen karbon yang ditambahkan pada lapisan TiCN dapat meningkatkan kekerasan alat dan memperoleh pelumasan permukaan yang lebih baik, yang merupakan lapisan ideal untuk alat baja berkecepatan tinggi.
3 Lapisan nitrogen-aluminium-titanium atau nitrogen-titanium-aluminium (TiAlN/AlTiN)
Lapisan alumina yang terbentuk dalam lapisan TiAlN/AlTiN dapat secara efektif meningkatkan masa pakai alat pada suhu tinggi. Lapisan ini dapat dipilih untuk alat karbida semen yang terutama digunakan dalam pemotongan kering atau semi kering. Bergantung pada rasio aluminium dan titanium yang terkandung dalam pelapis, pelapis AlTiN dapat memberikan kekerasan permukaan yang lebih tinggi daripada pelapis TiAlN, jadi ini merupakan pilihan pelapis lain yang layak untuk pemesinan berkecepatan tinggi.
4 Lapisan kromium aluminium nitrida (AlCrN)
Sifat anti-caking yang baik dari lapisan AlCrN membuatnya menjadi lapisan pilihan dalam pemrosesan yang rawan penumpukan tepi. Performa pemesinan alat pemotong baja atau karbida berkecepatan tinggi dan alat pembentuk akan sangat meningkat setelah menerapkan lapisan yang hampir tak terlihat ini.
5 Lapisan berlian (Diamond)
Lapisan berlian CVD dapat memberikan kinerja terbaik untuk alat pemrosesan bahan logam non-ferrous, dan merupakan lapisan yang ideal untuk memproses grafit, komposit matriks logam (MMC), paduan aluminium silikon tinggi dan banyak bahan abrasif tinggi lainnya (Catatan: lapisan berlian murni Alat pemotong tidak dapat digunakan untuk memproses bagian baja, karena pemesinan bagian baja akan menghasilkan banyak panas pemotongan dan menyebabkan reaksi kimia, yang akan merusak lapisan perekat antara lapisan dan alat).
Ada pelapis berbeda untuk penggilingan keras, penyadapan, dan pengeboran, masing-masing dengan aplikasi spesifiknya sendiri. Selain itu, pelapis multi-lapisan juga tersedia, yang memiliki pelapis lain yang disematkan di antara lapisan permukaan dan substrat alat, yang selanjutnya dapat meningkatkan masa pakai alat.
3 Penerapan pelapisan yang berhasil
Mencapai aplikasi pelapisan yang hemat biaya dapat bergantung pada banyak faktor, tetapi biasanya hanya ada satu atau beberapa opsi pelapisan yang layak untuk setiap aplikasi pemrosesan tertentu.
Pilihan lapisan yang tepat dan sifat-sifatnya dapat berarti perbedaan antara peningkatan nyata dalam kemampuan proses dan sedikit atau tidak ada peningkatan. Kedalaman potong, kecepatan potong, dan cairan pendingin semuanya dapat berpengaruh pada seberapa baik pelapisan alat diterapkan.
Karena banyaknya variabel yang ada dalam pemesinan material benda kerja, salah satu cara terbaik untuk menentukan lapisan mana yang dipilih adalah melalui pemotongan percobaan. Pemasok pelapis terus-menerus mengembangkan lebih banyak pelapis baru untuk lebih meningkatkan ketahanan suhu tinggi pelapis, ketahanan gesekan, dan ketahanan aus. Itu selalu baik untuk bekerja dengan produsen pelapis (alat) untuk memvalidasi pelapis alat terbaru dan terbaik untuk aplikasi pemesinan.
