Що таке матеріал для покриття поверхні інструменту?

1. Алмазне, алмазоподібне вуглецеве (DLC) покриття

Алмазне покриття є одним із нових матеріалів для покриття інструментів. Він використовує технологію хімічного осадження з пари низького тиску для вирощування шару алмазної плівки, що складається з полікристалів на твердосплавній підкладці з цементом, і використовує її для обробки кольорових металів, таких як кремнієвий алюмінієвий сплав і сплав міді, інженерних матеріалів, таких як скловолокно, і цементований карбід та інші матеріали. Термін служби інструменту в 50-100 разів більше, ніж у звичайних твердосплавних інструментів. Для нанесення алмазного покриття використовується багато методів синтезу алмазів, найпоширенішими є гарячий дріт, мікрохвильова плазма та струмінь плазми постійного струму. Завдяки вдосконаленню методу нанесення покриттів і зчеплення покриттів були виготовлені та використані в промисловості інструменти з алмазним покриттям. Taihao Machinery є основною продукцією компанії з поворотним наконечником, ходовим гвинтом, шпинделем верстату, обробкою валу, обробкою токарних верстатів з ЧПУ, тримачем хвостовика інструменту та шатунним патроном, а також професійним забезпеченням якості! Тому що професійно, так чудово!

В останні роки такі країни, як Сполучені Штати, Японія та Швеція, послідовно випускали мітчики, розгортки, фрези та твердосплавні свердла з алмазним покриттям для обробки невеликих отворів на друкованих платах та різноманітних індексних лезах, таких як CD1810 або Sweden Sandvik Company та KCD25 американської Kennametal Company. Новий процес лазерного плазмового осадження алмазу, розроблений компанією Turchan у США. Використовуючи цей метод для осадження алмазу, оскільки плазмове поле оточує весь інструмент, покриття на інструменті є однорідним, а швидкість осадження в 1000 разів вища, ніж у звичайного методу CVD. Алмазне покриття, утворене цим методом, має справжній металургійний зв’язок з підкладкою, а покриття має високу міцність, що дозволяє запобігти опаданню покриття, утворення тріщин і тріщин та інших дефектів.

Алмазоподібні покриття мають явні переваги при механічній обробці деяких матеріалів (Al, Ti та їх композитів). Мікроструктура алмазоподібних вуглецевих покриттів, нанесених осадженням із пари низького тиску, все ще суттєво відрізняється від натурального алмазу. У 1990-х роках часто використовувалося осадження DLC з парової фази низького тиску в присутності активованого водню, а покриття містило велику кількість водню. Надмірний вміст водню знизить силу зчеплення та твердість покриття та збільшить внутрішнє напруження. Водень у DLC повільно виділяється при більш високих температурах, що призводить до нестабільної роботи покриття. Твердість DLC без водню вища, ніж у DLC з воднем, і він має переваги рівномірної структури, великої площі осадження, низької вартості та гладкої поверхні. За останні роки це стало гарячою точкою досліджень покриттів DLC.

Tihao Machinery є основним продуктом компанії, заснованим на поворотній вершині, гвинті, шпинделі верстата, обробці валу, високоточному тримачі інструменту, тримачі інструменту, еластичному патроні, обробці нестандартних деталей і адаптері для верстатів. Американський учений А. А. Воєводін запропонував осадити надтверде. Структура DLC-покриття розроблена як покриття градієнтної трансформації Ti-TiC-DLC, яке поступово підвищує твердість від більш м'якої сталевої підкладки до надтвердого DLC-покриття на поверхні. Цей тип композитного покриття зберігає високу твердість і низький коефіцієнт тертя, зменшує крихкість, покращує несучу здатність, силу зчеплення та зносостійкість. Японська корпорація Sumitomo випустила покриття DL1000 з алмазним DLC на пластинах із цементованого карбіду, яке використовується для різання алюмінієвих сплавів і кольорових металів, протистоїть прилипання та може ефективно зменшити шорсткість обробленої поверхні.

Після років досліджень було показано, що через високу внутрішню напругу, погану термічну стабільність та каталітичний ефект між покриттям DLC та каталітичним ефектом між чорними металами, структура SP3 трансформується в SP2 тощо, що визначає що в даний час його можна використовувати лише для обробки кольорових металів. для його подальшого застосування в обробці. Однак останні дослідження показали, що твердість алмазоподібних покриттів (також відомих як графітоподібні покриття) на основі структури SP2 також може досягати 20-40 ГПа, але немає проблеми каталітичного ефекту з чорними металами, і його коефіцієнт тертя дуже високий. Має низьку температуру і хорошу вологостійкість. Його можна використовувати з охолоджувальною рідиною або сухим різанням під час різання. Його термін служби подвоюється в порівнянні з ножами без покриття. великий інтерес. Згодом цей новий тип алмазоподібного покриття буде широко використовуватися в області різання.

2. Покриття з кубічного нітриду бору (CBN).

CBN є ще одним надтвердим матеріалом після синтетичного алмазу. Крім того, що володіє багатьма чудовими фізичними та хімічними властивостями, подібними до алмазу (наприклад, надвисока твердість, поступається лише алмазу, висока зносостійкість, низький коефіцієнт тертя, низький на додаток до коефіцієнта теплового розширення тощо), він також має деякі властивості краще, ніж алмаз. Taihao Machinery є основною продукцією компанії з поворотним верхом, ходовим гвинтом, шпинделем верстата, обробкою валу, високоточним тримачем інструменту, тримачем інструменту, еластичним патроном, обробкою нестандартних деталей та адаптером для верстатів. CBN хімічно інертний до заліза, сталі та окислювальних середовищ, а при окисленні утворює тонкий шар оксиду бору. Цей оксид забезпечує хімічну стабільність покриття, тому він також термостійкий при обробці твердого заліза та сірого чавуну. Надзвичайно відмінно, він також може різати жароміцну сталь, загартовану сталь, титановий сплав тощо при відносно високій температурі різання, а також може різати охолоджені валки високої твердості, матеріали для цементації та загартування, а також кремнієво-алюмінієві сплави дуже серйозним інструментом. носити. обробний матеріал.

Після успішного приготування чистого CBN покриття Inagawa et al. У 1987 році у світі почалася дослідницька діяльність щодо твердого покриття CBN. Методи газофазного синтезу CBN покриттів при низькому тиску в основному включають методи CVD і PVD. CVD включає PCVD хімічного транспорту, PCVD з підтримкою гарячого дроту, ECR-CVD тощо; PVD включає реактивне іонно-променеве покриття, активне реактивне випаровування та осадження з допомогою лазерного випаровування. Результати досліджень показують, що досягнуто прогрес у синтезі фази CBN, хорошої адгезії до твердосплавної основи та відповідної твердості. Для досягнення комерціалізації необхідно використовувати надійну технологію для нанесення високочистого та економічного CBN покриття товщиною від 3 до 5 мкм, і його ефект був підтверджений при фактичній різанні металу.

3. Покриття CNx

У 1980-х американські вчені Лю і Коен розробили нову сполуку -C3N4, подібну до -Si3N4. Використовуючи теорію фізики твердого тіла та квантової хімії, було підраховано, що його твердість може досягати твердості алмазу, що привернуло увагу вчених з усього світу. Синтез нітриду вуглецю став гарячою темою в галузі матеріалознавства у світі. Покриття з нітриду вуглецю, отримане Ф.Фудзімото з Університету Окаяма в Японії методом електронно-променевого випаровування та методом осадження з допомогою іонного променя, досягає 63,7 ГПа. Твердість нітриду вуглецю, синтезованого Уханьським університетом, досягає 50 ГПа відповідно, і він наноситься на високошвидкісні сталеві спіральні свердла для отримання дуже хороших показників свердління. Основними методами синтезу нітриду вуглецю є істинно проточне та радіочастотне реактивне розпилення, лазерне випаровування та осадження з допомогою іонного променя ECR-CVD, подвійне іонно-променеве осадження тощо.