A preparação adequada da superfície em pequenas ferramentas redondas pode aumentar a vida útil da ferramenta, reduzir os tempos de ciclo de usinagem e melhorar a qualidade da superfície usinada. Mas escolher o revestimento de ferramenta certo para suas necessidades de usinagem pode ser confuso e trabalhoso.
Cada revestimento tem vantagens e desvantagens na usinagem. Se um revestimento inadequado for selecionado, pode resultar em uma vida útil menor do que uma ferramenta sem revestimento e, às vezes, até causar mais problemas do que antes do revestimento.
Existem muitos tipos de revestimentos de ferramentas para escolher, incluindo revestimentos PVD, revestimentos CVD e revestimentos compostos que revestem alternadamente PVD e CVD, etc. Esses revestimentos podem ser facilmente obtidos de fabricantes de ferramentas ou fornecedores de revestimentos. Chão.
Este artigo apresentará brevemente as propriedades comuns de alguns revestimentos de ferramentas e algumas opções de revestimento PVD e CVD comumente usadas. Cada propriedade do revestimento desempenha um papel importante na determinação de qual revestimento é mais benéfico para as operações de corte.
1 Propriedades do revestimento
dureza
A alta dureza superficial provocada pelo revestimento é uma das melhores maneiras de aumentar a vida útil da ferramenta. Em geral, quanto mais duro for o material ou a superfície, mais tempo durará a ferramenta.
Os revestimentos de nitreto de titânio (TiCN) têm maior dureza do que os revestimentos de nitreto de titânio (TiN). Devido ao aumento do teor de carbono, a dureza do revestimento TiCN é aumentada em 33 por cento, e sua dureza varia de cerca de Hv3000 a 4000 (dependendo do fabricante).
A aplicação do revestimento de diamante CVD com uma dureza superficial tão alta quanto Hv9000 em ferramentas de corte está relativamente madura. Em comparação com as ferramentas de corte com revestimento PVD, a vida útil das ferramentas de corte com revestimento de diamante CVD aumentou de 10 a 20 vezes. A alta dureza do revestimento de diamante e a capacidade de aumentar a velocidade de corte em 2 a 3 vezes em comparação com ferramentas não revestidas o tornam uma boa escolha para cortar materiais não ferrosos.
resistência ao desgaste
A resistência à abrasão refere-se à capacidade de um revestimento de resistir à abrasão. Embora alguns materiais da peça de trabalho possam não ser muito duros por conta própria, elementos adicionados e processos usados durante a produção podem fazer com que a aresta de corte da ferramenta lasque ou fique cega.
lubricidade de superfície
Um alto coeficiente de fricção aumenta o calor de corte, levando a uma redução da vida útil do revestimento e até mesmo a falhas. A redução do coeficiente de fricção pode prolongar muito a vida útil da ferramenta. Uma superfície de revestimento fina, lisa ou com textura regular ajuda a reduzir o calor de corte porque a superfície lisa permite que os cavacos deslizem para fora da face de corte rapidamente, reduzindo a geração de calor. As ferramentas revestidas com melhor lubricidade superficial também podem ser usinadas em velocidades de corte mais altas do que as ferramentas não revestidas, evitando ainda mais a soldagem a quente com o material da peça de trabalho.
temperatura de oxidação
A temperatura de oxidação refere-se ao valor da temperatura na qual o revestimento começa a se decompor. Quanto maior o valor da temperatura de oxidação, mais favorável é para cortar sob condições de alta temperatura. Embora a dureza à temperatura ambiente do revestimento de TiAlN possa ser menor do que a do revestimento de TiCN, provou ser muito mais eficaz do que o TiCN no processamento de alta temperatura. Adicione WeChat: Yuki7557 para enviar uma cópia do tutorial do programa de macro. A razão pela qual o revestimento de TiAlN ainda pode manter sua dureza em altas temperaturas é que uma camada de óxido de alumínio pode ser formada entre a ferramenta e o cavaco. A camada de óxido de alumínio pode transferir calor da ferramenta para a peça de trabalho ou limalhas. As ferramentas de metal duro geralmente têm velocidades de corte mais altas em comparação com as ferramentas de aço rápido, tornando o TiAlN o revestimento de escolha para ferramentas de metal duro. As brocas e fresas de topo de metal duro geralmente apresentam essa cobertura PVD TiAlN.
Antiadesão
A propriedade antiaderente do revestimento evita ou atenua a reação química entre a ferramenta e o material a ser processado, evitando a deposição de material da peça sobre a ferramenta.
Ao usinar metais não ferrosos (como alumínio, latão, etc.), frequentemente ocorre aresta postiça (BUE) na ferramenta, o que pode causar lascamento da ferramenta ou dimensões da peça de trabalho fora da tolerância. Uma vez que o material usinado começa a aderir à ferramenta, a adesão continua a se expandir.
Ao processar uma peça de alumínio com um macho de formação, o alumínio aderido ao macho aumentará após cada furo ser processado, de modo que o diâmetro do macho se torne muito grande no final, fazendo com que o tamanho da peça fique fora da tolerância e seja descartado. Revestimentos com boas propriedades antiaderentes funcionam bem mesmo em situações de usinagem onde as propriedades do refrigerante são ruins ou insuficientemente concentradas.
2 Revestimentos comumente usados
1 Revestimento de nitreto de titânio (TiN)
O TiN é um revestimento PVD de uso geral que aumenta a dureza da ferramenta e tem uma temperatura de oxidação mais alta. O revestimento pode ser usado para ferramentas de corte de aço rápido ou ferramentas de conformação para obter resultados de processamento muito bons.
2 Revestimento de nitreto de carboneto de titânio (TiCN)
O elemento de carbono adicionado ao revestimento de TiCN pode aumentar a dureza da ferramenta e obter melhor lubricidade superficial, que é um revestimento ideal para ferramentas de aço rápido.
3 Revestimento de nitrogênio-alumínio-titânio ou nitrogênio-titânio-alumínio (TiAlN/AlTiN)
A camada de alumina formada no revestimento TiAlN/AlTiN pode efetivamente melhorar a vida útil da ferramenta em alta temperatura. Este revestimento pode ser selecionado para ferramentas de metal duro usadas principalmente em corte seco ou semi-seco. Dependendo da proporção de alumínio e titânio contida no revestimento, os revestimentos AlTiN podem fornecer maior dureza superficial do que os revestimentos TiAlN, portanto, é outra opção de revestimento viável para usinagem de alta velocidade.
4 Revestimento de nitreto de alumínio e cromo (AlCrN)
As boas propriedades antiaglomerantes do revestimento AlCrN o tornam o revestimento de escolha no processamento propenso a arestas postiças. O desempenho de usinagem de ferramentas de corte de aço rápido ou metal duro e ferramentas de conformação será muito melhorado após a aplicação deste revestimento quase invisível.
5 Revestimento de diamante (diamante)
O revestimento de diamante CVD pode fornecer o melhor desempenho para ferramentas de processamento de materiais de metais não ferrosos e é um revestimento ideal para processar grafite, compostos de matriz metálica (MMC), ligas de alumínio com alto teor de silício e muitos outros materiais altamente abrasivos (Nota: revestimento de diamante puro A ferramenta de corte não pode ser utilizada para processar peças de aço, pois a usinagem de peças de aço gerará muito calor de corte e causará uma reação química, que destruirá a camada de adesão entre o revestimento e a ferramenta).
Existem diferentes revestimentos para fresamento duro, rosqueamento e furação, cada um com sua aplicação específica. Além disso, também estão disponíveis revestimentos multicamadas, que possuem outros revestimentos incorporados entre a camada superficial e o substrato da ferramenta, o que pode aumentar ainda mais a vida útil da ferramenta.
3 Aplicação bem sucedida do revestimento
A obtenção de uma aplicação econômica de um revestimento pode depender de muitos fatores, mas geralmente há apenas uma ou algumas opções de revestimento viáveis para cada aplicação de processamento específica.
A escolha correta do revestimento e suas propriedades pode significar a diferença entre uma melhoria perceptível na processabilidade e pouca ou nenhuma melhoria. Profundidade de corte, velocidade de corte e refrigeração podem afetar a qualidade da aplicação de um revestimento de ferramenta.
Devido às muitas variáveis que existem na usinagem de um material de peça de trabalho, uma das melhores maneiras de determinar qual revestimento escolher é por meio do corte experimental. Os fornecedores de revestimentos estão constantemente desenvolvendo novos revestimentos para melhorar ainda mais a resistência do revestimento a altas temperaturas, resistência ao atrito e resistência ao desgaste. É sempre bom trabalhar com fabricantes de revestimentos (ferramentas) para validar os melhores e mais recentes revestimentos de ferramentas para aplicações de usinagem.
