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供浙江宁波粉末治金加工刀具.金刚石刀具镀钛加工.纳米涂层表面处理

东莞市霖晨纳米科技有限公司
所在地:广东 东莞
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 现代切削刀具的主要挑战

 

高性能材料的应用渐增,加工难度也更高。材料有更高的硬度、抗拉强度、粘性、低热传导性、硬化层等,典型的难加工材料有沉淀硬化型不锈钢、钛合金、高温合金等。

 高效、环保成为切削加工的主要诉求。高速切削、干式切削等方式正在广泛应用。

精度要求更高,刀具系统长久的稳定性更重要。

 

霖晨涂层在刀具上的优势

 

 针对现代刀具的挑战,霖晨开发出独特的DLC四层刀具涂层系统。依次为***靠近基材的应力吸收S膜,第二层高硬度的耐磨h膜,第三层抗高温的R膜,与***上面的底摩擦系数的L膜。

PVD涂层具有超高的硬度,但大部分厂商的涂层都因为太硬而一开始切削就在刃口崩落了。纳狮涂层的研发工程师在厚的高硬度h膜下设计了一层应力吸收S膜,大幅增加了硬膜的稳定性,让刀具寿命提升25倍,是涂层产业的创举。刃口硬涂层没有微崩,切削出来的产品表面更光亮,符合高精度切削要求。

 针对高速与干式切削带来的大量温度问题,纳狮涂层在高硬度h膜上设计了一层抗高温的R膜,让切削热尽量排斥在刀具外面,大部分热量被切屑带走。

***表面还需要针对被加工的材料设计一个低摩擦系数的L膜,不同粘性被加工材如不锈钢、钛合金、高温合金等需要设计不同的L膜。

 

刀具涂层:

TiN是一种通用型PVD涂层,可以进步刀具硬度并具有较高的氧化温度。

该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。

(2)氮碳化钛涂层(TiCN)

TiCN涂层中添加的碳元素可进步刀具硬度并获得更好的表面润滑性,是高速钢刀具的理想涂层。

(3)氮铝钛或氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)

TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效进步刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同,AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度,因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

(4)氮化铬涂层(CrN)

CrN涂层良好的抗粘结性使其在轻易产生积屑瘤的加工中成为涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后,高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。

(5)金刚石涂层(Diamond)

CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供性能,是加工石墨、金属基复合材料(MMC)、高硅铝合金及很多其它高磨蚀材料的理想涂层(留意:纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件,由于加工钢件时会产生大量切削热,并导致发生化学反应,使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏)。


适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同,分别有其特定的使用场合。此外,还可以采用多层涂层,此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌进了其它涂层,可以进一步进步刀具的使用寿命。

自行涂层与外包涂层

  生产刀具涂层还有一个需要仔细权衡的问题:在哪里涂层?与将涂层工作外包相比,在厂内自行涂层具有很大优势;但是,这样做需要投入大量资金购置涂层设备。

  自行涂层在物流、加工时间和产品质量上都更具优势。在物流上,刀具制造商不必对需要涂层的产品进行包装,也不需要发货运输,通常,这样至少可以节约个工作日的时间。不仅可以缩短加工时间,而且还有一个额外的好处能够对生产中遇到的瓶颈问题及时做出反应,并提供24小时以内的上门服务。

  另一个优势是可以确保涂层质量。在厂内自行涂层的刀具制造商有能力对被涂产品进行特定的装架配置和涂前预处理。他们无需将多种产品混合涂层,有能力确保涂层批次的一致性。因此,厂内自行涂层时,产品公差范围可以进一步缩小。

  外部涂层服务商可能会在一个涂层炉内同时涂覆多种类型的产品,他们生产的涂层厚度总的公差带可能为24μm.批次一致性更好的厂内涂层的公差带则可 以达到名义厚度的±20%。如果涂层的名义厚度为2μm,涂层总的公差则为0.8μm.涂层厚度的分布规律类似于钟形曲线,因此,有81%的产品其总的厚 度公差为0.4μm.


为了发展刀具涂层,人们投入了许多时间、精力、科学知识和创新思维。刀具制造商的目标是提供优质刀具,帮助用户更快速、更精确的生产自己的零部件。我 们希望,本文提供的这些有关刀具涂层生产工艺的基本知识能够提醒人们,在这些漂亮的金色刀片背后,隐藏着一些复杂而精密的技术。

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