PVD Coating می تواند عمر مفید ابزار را افزایش دهد

در طی ماشینکاری، ابزارهای برش تحت چندین جنبه آسیب قرار می گیرند، مانند برش گرما، فشار بالا، نوسانات گرما و گرما. دمای لبه برش 1000 ℃ تجاوز می کند . این گرمای شدید باعث خنثی شدن اجزای مختلف ماده ابزار می شود و همچنین ممکن است واکنش شیمیایی مضر بین ابزار و مواد پردازش منجر شود. پوشیدن چیزی است که همیشه در طول برش اتفاق می افتد: سطح تماس بین ابزار و مواد پردازش، فشار بیش از 140bar (2000PSI) را پشتیبانی می کند. گرمای سریع و خنک کننده ابزار برش بسیار شایع در پردازش است: در طول برش، تیغه گرم می شود؛ وقتی تیغه از سطح برش خارج می شود، تیغه خنک می شود. این نوسان مکانیکی اغلب بر روی سطح یک فرآیند متناوب رخ می دهد. نوسانات مکانیکی گاهی اوقات نقش کار تراش را با توجه به عملیات و پردازش قطعه کار انجام می دهند.

1. AlTiN پوشش

به منظور حل این مشکلات در فرایند برش، بسیاری از ابزارهای برش پوشش AlTiN را بر روی تجهیزات پوشش PVD با استفاده از تکنولوژی رسوب کربن سپرده اند. پوشش AlTiN به طور عمده در ماشینکاری با سرعت بالا خشک استفاده می شود و دارای مزایای بسیاری از قبیل سختی بالا (Hv> 30GPa)، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت بالای اکسیداسیون (850 ℃ ) و هدایت حرارتی کم است.

2. پوشش اکسید آلومینیوم (آلومینیوم)

بعضی از برنامه ها نیاز به پوشش های ویژه مانند پوشش های اکسید آلومینیوم دارند. پوشش اکسید آلومینیوم در محلول های کاربید سیمان دارای مزایای مقاومت در برابر ضربه دهانه و ترک خوردگی حرارتی می باشد. پوشش های آلومینا معمولا توسط روش های ذخیره سازی بخار شیمیایی (CVD) ذخیره می شود. اما بعضی از معایب وجود دارد، زیرا در دمای بالا (1000   ℃ )، و شکنندگی کاربید سیمان با استفاده از تیغه در برش فلز، به ویژه در فرز، تاثیر می گذارد. پوشش آلومینا PVD مزایای بسیاری را به دلیل دامنه دما پایین آن (معمولا بین 350 ℃) ارائه می دهد و 600 ℃). به طور خاص، پایداری دمای بالا، پایداری شیمیایی و هدایت حرارتی کمتری نسبت به پوشش های دیگر است. در فرزکاری از فولاد ضد زنگ یا برش مواد سخت به برش، پوشش های آلومینا PVD عملکرد بهتر نسبت به پوشش PVD معمولی را نشان می دهد. با تجزیه و تحلیل میکروساختار رابط AlTiN پوشش و پوشش آلومینا، شناخته شده است که پوشش اکسید آلومینیوم و AlTiN شبکه چهره مرکزی شبکه باند بسیار خوب است. تجزیه و تحلیل ساختار نشان می دهد که پوشش آلومینا ساختار کروم آمورف در مرحله ی است و اندازه دانه حدود 5 ~ 10 نانومتر است.

3. تجهیزات پوشش مخلوط

تجهیزات پوشش پوشش یون PVD با استفاده از تکنولوژی پوشش مخلوط: تکنولوژی تبخیر کک کاتدی و تکنولوژی اسپکترومغناطیسی مگنترون در یک فرآیند مخلوط می شوند. تکنولوژی ترکیبی از مزایای پوشش های PVD با مقاومت بالا در برابر سایش، ضریب اصطکاک کم و فعالیت شیمیایی کم است. پوشش قوس، به عنوان یک لایه اتصال، مقاومت سایشی لازم برای کل پوشش را فراهم می کند و پوشش آلومینا دارای دمای و پایداری شیمیایی است.

علاوه بر این، پوشش آلومینا نیز می تواند بعنوان یک پوشش جداگانه در موارد خاص استفاده شود. پوشش آلومینا توسط یک طراحی منحصر به فرد از کاتد اسپری تجمع داده شده با سیستم طراحی بهینه برای گاز فرایند ذخیره می شود. میدان مغناطیسی بسته شده توسط سیم پیچ القایی الکترومغناطیسی شکل پلاسما را با سرعت یونیزاسیون بالا در نزدیکی قطعه کار تشکیل می دهد و در نتیجه عملکرد پوشش مورد نیاز را در بر می گیرد.

4. ظهور

پوشش ابزار که توسط تکنولوژی قوس ساخته شده است، مانند پوشش AlTiN، می تواند عملکرد نرم افزار ابزار را بهبود بخشد. گام بعدی در توسعه فن آوری پوشش ابزار باید بر اساس تکنولوژی ترکیبی فن آوری قوس و تکنولوژی اسپری باشد. این ترکیبی از این دو تکنولوژی است تا پایه ای برای پیشرفت های جدید در عملکرد نرم افزار ابزار باشد.