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Iscar涂层涂装技术在市场竞争中脱颖而出

信息来源:paintkey.com  时间:2009-05-07  浏览次数:116

  切削刀具的基底、涂层和刀刃的准备,在高效加工中起着关键的作用,经常关乎金属切削工序的成败。这些因素,加上嵌入的断屑器和刀尖,决定着切削刀具对于一个特定的工件或特定的用途的适应性。这些参数的组合,可以保证刀具的加工寿命长,经济性好。当设计刀片来满足要求越来越高的加工应用时,为应付工件的新挑战而最新开发的基底材料,含有钨,这是切削刀具制造商的目标研究和开发的基底、涂层和制备品。
  碳化钨硬质合金刀具的硬度和韧性可以应付范围广阔的切削参数,切削刀具制造商,可以通过在1到5微米的范围内改变钨颗粒的尺寸,制造出基底材料。

  用较细的颗粒(亚微细粒),刀具更耐磨。相反,较大尺寸的颗粒,使刀具韧性较高。细颗粒的基底材料主要用于切削航空、航天工业材料,诸如钛、铬镍铁耐热蚀合金(因康镍合金)和高温合金的刀片。

  刀具制造商除了改变这些刀具的粒度以外,还可以任意改变基底材料中钴的含量。钴被用作一种粘结剂——保持碳化钨颗粒粘结在一起的粘结剂。把钴的含量,从通常的6%提高到12%,可以提高韧性,能使刀具制造商调整刀具的成分,满足任何应用的要求,无论它需要韧性或耐磨性。

  刀具制造商也能通过在刀具表面加上一层浓缩的钴层,或通过选择性地把其它种类的合金元素,诸如碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化钒(VC)和碳化铌(NbC),加到碳化钨的合成物中,来提高基底材料的性能。浓缩的钴层大大提高了刀刃的强度,改善了粗切和断续切削的性能。车间在选择基底材料来匹配工件材料和加工要求时,应该注意,基底材料的5种其它特性——断裂韧度、横向断裂强度、抗压强度、硬度和抗热冲击阻力,也很重要。

  切削刀具生产商Iscar MetalsInc.声称,近年来涂层的开发,由于化学气相沉积涂层刀具昂贵,已经导致物理气相沉积涂层刀具需求的增长。化学气相沉积涂层的厚度范围在5到15微米之间变化,而物理气相沉积涂层的厚度范围从2到6微米。化学气相沉积当加到基底材料的顶部时,产生拉伸应力,而物理气相沉积涂层在基底上增加压缩应力。Iscar说,拉伸应力与压缩应力之间的差别,在连续切削与断续切削中,影响刀刃的性能。在涂层过程中,开发新的合金元素也有助于粘结涂层,改善涂层的性能。

  Iscar最新一代的涂层技术,该公司在市场上称为“Tec”,已经修改了化学气相沉积和物理气相沉积,甚至把两者结合起来,生产出切削刀具,更好地满足特别的应用。对于钢,Iscar-Tec牌号提供适中温度的化学气相沉积TiCN涂层,包括厚度A1203涂层,设计用于提高高速切削中的耐磨性,同时有很好的热稳定性、耐剥落和耐塑性变形。

  相反,对于铸铁,Iscar开发了一种AlTiN物理气相沉积涂层,称为Al-Tec,铝的含量高,耐热性好,该公司称,在低到中等切削速度和不稳定的加工情况下,其性能优越。Iscar用于各种牌号铸铁的另一种涂层是Do-Tec。它是在一层中温化学气相沉积A1203涂层上加一层TiAlN物理气相沉积涂层。这种组合给车间带来很多好处,诸如当用中到高速切削时,耐磨性和耐剥落性高。

  对于未来,Iscar说,期望看到先进等离子涂层和类金刚石碳涂层用于大量成批生产的高潮。该公司还说,另一个不断增长的、对涂层的创新途径是将取代传统的、厚的多层涂层的单层多功能涂层。据Iscar介绍,单层多功能涂层便于设计成适合于各种摩擦学特性和机械特性。最近,Iscar指出,不断增长的纳米技术的研究,正在促进纳米涂层技术的大量大批生产,纳米涂层技术的韧性、硬度、抗氧化和热稳定性都比较好。

  刀刃的准备

  在许多例子中表明,刀刃的准备(珩削)可能影响加工的成败,各种应用情况都要规定适当的珩削参数。例如,高速精加工钢与粗加工,要求完全不同的刀刃准备工作。

  通常,对于连续车削,以及大多数钢材和铸铁铣削,基本珩削就可以了。但对于重的断续切削,则需要重珩或T刃带刀刃。

  相反,对于加工不锈钢或高温合金,因为这些材料在刀刃上有产生积累材料的倾向,所以刀片需要小的磨石和尖锐的刀刃。同样,对于切削铝,也必须采用尖锐的刀刃。
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