Інструменти з покриттям
Поверхневе покриття наноситься на підкладку інструмента (леза) з хорошою міцністю та тонким шаром матеріалів з високою твердістю, високою зносостійкістю та високотемпературною стійкістю (наприклад, TN, T; C тощо), щоб різець ( лезо) має всебічну та хорошу комплексну продуктивність.
Швидкий розвиток технології нанесення покриттів привів до широкого використання інструментів з покриттям. У 1969 році компанії Krupp у Німеччині та Sandvik у Швеції успішно розробили технологію покриття CVD і випустили на ринок твердосплавні пластини з покриттям TC методом CVD. На початку 70-х років 20-го століття Сполучені Штати Р. Руншан і А. Рагуран розробили процес PVD фізичного осадження з парової фази та представили на ринку інструмент для різання швидкорізальної сталі PVD TN у 1981 році. У той час CVD-покриття температура процесу була близько 1000 градусів, і вона в основному використовувалася для покриття поверхні інструментів з карбіду вольфраму (леза); Температура процесу покриття PVD становить 500 градусів і нижче 500 градусів, що в основному використовується для покриття поверхні інструментів із швидкорізальної сталі. Пізніше технології нанесення покриттів CVD і PVD швидко розвивалися, і було досягнуто значного прогресу в матеріалах покриття, обладнанні та процесах покриття, а також у розробці технології покриття багатошарового матеріалу, завдяки чому продуктивність інструментів (лез) з покриттям була значно покращена. У минулому технологія PVD-покриття в основному використовувалася для інструментів із швидкорізальної сталі, але в останні роки, з швидким розвитком технології PVD-покриттів, вона також може бути успішно використана для твердосплавних інструментів (лез), що становить половину твердого сплаву. -інструменти з покриттям (леза). В даний час інструменти з швидкорізальної сталі з покриттям і твердосплавні інструменти (леза) з покриттям широко використовуються, на них припадає більше 50% від загального використання всіх інструментів.
1. Хімічне осадження з парової фази (CVD)
У минулому покриття поверхні інструментів з карбіду вольфраму наносилися за допомогою процесу високотемпературного хімічного осадження з парової фази (HTCVD). У системі осадження за атмосферного або негативного тиску чисті H, CH, N, TiCL, AICL, CO та інші гази рівномірно змішуються відповідно до складу осаду відповідно до певного співвідношення, а потім наносяться на поверхню лезо з цементованого карбіду з певною температурою (зазвичай 1000~1050 градусів), тобто TC, TN, TCN, AL, O або їх композитні покриття наносяться на поверхню леза. Дотепер HTCVD все ще є найбільш використовуваним методом процесу, окрім HTCVD, існує також процес плазмохімічного осадження з парової фази (PCVD), який є ще одним методом нанесення покриття на поверхню інструментів із цементованого твердого сплаву (лопатей), оскільки процес нанесення покриття температура низька (700~800 градусів), тому міцність леза на вигин знижується. Оскільки TC є найближчим до коефіцієнта лінійного розширення матричного матеріалу, спочатку на поверхню підкладки зазвичай наносять тонкий шар TC, а потім TN, AL, 0, наприклад TC-TiNTiC-AL,O,TC- TiCN. ІПН і так далі.
Пізніше в різних країнах були розроблені різні комбінації багатошарових покриттів, які включають: TiCN-AL, O, TiCN-TC TN, TCN. TC AL,O,,TICN ALO, TIN,TICN. TIC-AL,O, TIN,TICN. AL,O,-TCNTiC-TICN-TIN, TN-TICN-TIN тощо. Можна побачити, що TCN або TN частіше використовувалися як базовий шар в останні роки завдяки вдосконаленню основного карбіду, наприклад як градієнтна структура. Крім того, покриття TN не слід використовувати окремо, оскільки твердість TiN не значно підвищується порівняно з цементованим карбідом, і TN слід використовувати в комбінації з TC, TiCN, AL, O тощо.
2. Фізичне осадження з парової фази (PVD)
На початку PVD-покриттів використовували «метод вакуумного випаровування», шар плівки часто був нерівним, а комбінація з підкладкою була недостатньо міцною, а потім «метод вакуумного магнетронного напилення» та «процес вакуумного плазмового напилення» і інші процеси були розроблені, і ефект був дуже хорошим. В даний час останні два методи в основному використовуються для покриття поверхні інструменту.
У перші роки PVD-покриття використовувалося лише для інструментів із швидкорізальної сталі, а TN використовувався як матеріал покриття. Пізніше процес нанесення покриттів було вдосконалено, було розроблено різноманітні матеріали для покриття та багатошарові покриття, а також було отримано велику кількість застосувань на інструментах з карбіду вольфраму. Ефект покриття набагато краще, ніж будь-коли. Матеріали для покриття TN все ще використовуються, а новими матеріалами для покриття є TAIN і AITIN, які краще використовувати, ніж TiN.
Європа має найвищий рівень технології PVD-покриттів, випереджаючи інші країни та регіони. До відомих виробників належать 0erlkonBalzers, PVT Plasma Vacuum Technology у Німеччині та Unimerco у Данії. Їхнє обладнання та технологія PVD-покриття передові, з широким вибором матеріалів для покриття та хорошими характеристиками ножів та інших виробів з покриттям.
