刀具涂層技術集錦

來源:中國幕墻網收集整理　作者:* 　日期:2008-6-10
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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，而將該技術成功應用于可轉位刀片，更堪稱一個可圈可點的飛躍。對于厚度僅為千分之幾毫米的涂層，究竟是怎樣的涂層才

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，而將該技術成功應用于可轉位刀片，更堪稱一個可圈可點的飛躍。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定為“加厚”涂層？迄今為止，多數高厚度的涂層都是采用CVD方法生產的，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。

　　但在實踐應用中，隨著材料的需求范圍日漸擴展，為了更加嚴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、最可能實現的方法來裝備其刀具產品，從而滿足客戶的新要求。而這就需要借助PVD技術來實現。而且，對該技術的運用還可獲得諸如超光滑的涂層表面和低處理溫度等多項優點。可以說，在將來采用諸如鋁、鉻、鋯和其它材料完全有可能創新開發出新的涂層材料。

圖1 采用PVD技術獲得厚度達12μm的涂層已成為可能

　　cemecon 公司率先推出Supernitrides工藝解決方案—這種氧和氮的單結構的組合涂層產品將氮涂層和氧涂層的優點相結合，擯棄了單一涂層的缺陷。一般而言，氮涂層材料的生產成本相對昂貴，而且盡管其機械性能很好，卻仍然容易受到腐蝕。而氧涂層則反之，其具有很高的化學穩定性的同時，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械性能的降低？經驗證，這種現象并未在通過Supernitrides工藝獲得的產品上發生。與之相反，SupernitrideR2C3的磨損比傳統的AlTiN涂層材料降低了30～50%，有效延長了工具使用壽命。同時，由于它在升溫過程中具有極高強度，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。

　　根據切削刃和實際應用的條件，采用PVD技術可生產出3μm、8μm甚至更厚的涂層。加厚涂層的優點也體現得相當明顯：首先，保護刀具的基體，令其免受加工過程中因高溫等因素引發的不良影響。其次，涂層的厚度加倍，刀具在相同應用條件下的使用壽命可延長100%。

﹝原稿提供：cemecon公司〕

用于車加工的新刀片：Tigertec-STEEL

圖2 各鍍層由特殊的中間層進行粘合連接

　　繼此前推出的廣受歡迎的雙色鍍層可轉位刀片，瓦爾特全新推出用于車加工的新刀片—Tigertec-STEEL。這款新刀片延續了老虎刀片在銑加工和鉆加工應用中的優良性能，它擁有平滑的表面，增強的韌性和摩擦使得加工更加穩定順暢。新款系列刀片與既往產品同樣，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，其鍍層厚度較傳統的Tigertec刀片厚了30%，這增強了刀片加工時的穩定性，降低了刀片變形程度。各鍍層由特殊的中間層進行粘合連接（如圖2），保證了在車加工時鍍層的粘附性。借助新鍍層更有效降低了側面磨損程度，這帶來了持續高效加工的性能，最少也可提供30%的性能提高，同時確保更長的刀具壽命。

　　

圖3 不同刀

圖3 不同刀片的側面磨損情況比較

如圖3所示，a為使用過的WAP材質刀片的側面磨損情況，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。

【原稿提供：瓦爾特公司】

　　正如cemecon公司所宣稱的，為了能夠快速適應新的機加工要求，在技術發展的早期階段便認清其發展趨勢，顯得非常重要。對于刀具涂層行業而言，為達此目標，必須與刀具制造商和用戶保持密切合作。而滿足客戶要求、引導客戶新興需求的過程，本身便是一個永無止境的循環。上述瓦爾特公司的WPP新款刀片旗下，便擁有WPP10、WPP20、WPP30三種牌號，以期借助這3種不同硬度和韌性的材質向客戶提供不同的加工質量。

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