Прилагането на DLC (диамантеноподобно въглеродно) покритие върху челни фрези представлява серия от предизвикателства, които могат значително да повлияят на производителността и качеството на тези режещи инструменти. Като доставчик на крайни фрези с DLC покритие се сблъсквах с тези проблеми от първа ръка и разбирам тънкостите, свързани с преодоляването им. Тази публикация в блога ще се задълбочи в предизвикателствата, пред които се изправя при прилагането на DLC покритие върху челни фрези и как те могат да бъдат адресирани.
Адхезия и залепване
Едно от основните предизвикателства при нанасянето на DLC покритие върху челни фрези е осигуряването на подходяща адхезия и свързване между покритието и субстрата. Субстратът на челната фреза обикновено е направен от карбид или бързорежеща стомана и DLC покритието трябва да прилепне здраво към него, за да издържи на високите напрежения и температури, генерирани по време на операциите по обработка.
Лошата адхезия може да доведе до разслояване на покритието, при което покритието се отлепва от субстрата. Това не само намалява производителността на инструмента, но и съкращава живота му. За да се постигне добра адхезия, повърхността на основата трябва да бъде правилно подготвена преди нанасяне на покритието. Това включва почистване, ецване и понякога нанасяне на междинен слой за подобряване на здравината на свързване между покритието и субстрата.
Например, щателен процес на почистване може да отстрани замърсители като масла, греси и оксиди от повърхността на субстрата. Гравирането може да създаде грапава текстура на повърхността, която осигурява повече повърхност, върху която да се залепи покритието. Освен това, прилагането на междинен слой, като слой от титанов или хромов нитрид, може да действа като буфер между субстрата и DLC покритието, подобрявайки адхезията и намалявайки риска от разслояване.
Еднородност на покритието и контрол на дебелината
Друго предизвикателство е постигането на еднаква дебелина на покритието по цялата повърхност на крайната фреза. Неравномерната дебелина на покритието може да доведе до неравномерно износване и производителност, тъй като зоните с по-тънко покритие могат да се износят по-бързо от тези с по-дебело покритие. Това може да доведе до преждевременна повреда на инструмента и лоши резултати от обработката.
Контролът на дебелината на покритието също е от решаващо значение, защото влияе върху производителността на рязане на инструмента. По-дебелото покритие може да осигури по-добра устойчивост на износване, но също така може да увеличи силите на рязане и да намали остротата на инструмента. От друга страна, по-тънкото покритие може да предложи по-ниски сили на рязане, но може да не е толкова издръжливо.
За да се осигури равномерност на покритието и контрол на дебелината, често се използват усъвършенствани техники за нанасяне на покритие като физическо отлагане на пари (PVD) или химическо отлагане на пари (CVD). Тези техники позволяват прецизен контрол на параметрите на процеса на нанасяне на покритие, като температура, налягане и скорост на газовия поток, което може да повлияе на дебелината и еднородността на покритието. Освен това могат да бъдат приложени мерки за наблюдение и контрол на качеството в процеса, за да се открият и коригират всякакви промени в дебелината на покритието по време на процеса на нанасяне на покритие.
Твърдост и чупливост на покритието
DLC покритията са известни със своята висока твърдост, която осигурява отлична устойчивост на износване. Въпреки това, тази висока твърдост може също да направи покритието крехко, увеличавайки риска от напукване и отчупване по време на машинна обработка. Пукнатини в покритието могат да изложат основния субстрат на износване и корозия, намалявайки производителността и живота на инструмента.
За да се реши този проблем, съставът и структурата на DLC покритието могат да бъдат оптимизирани, за да балансират твърдостта и издръжливостта. Например, добавянето на елементи като водород или силиций към DLC покритието може да подобри неговата здравина и да намали неговата крехкост. Освен това процесът на нанасяне на покритие може да се регулира, за да се създаде градиентна структура, при която твърдостта постепенно намалява от повърхността към субстрата, което може да помогне за абсорбиране на напреженията, генерирани по време на обработката, и да намали риска от напукване.
Съвместимост с обработващи материали
Производителността на крайните фрези с DLC покритие също може да бъде повлияна от съвместимостта между покритието и материалите за обработка. Различните материали имат различни химични и физични свойства и DLC покритието може да реагира по различен начин с всеки материал.
Например, при обработка на алуминий, DLC покритието може да осигури отлична производителност поради ниския си коефициент на триене и висока устойчивост на износване. Въпреки това, когато се обработват материали като неръждаема стомана или титан, DLC покритието може да не е толкова ефективно, тъй като тези материали могат да реагират с покритието, причинявайки адхезия и проблеми с износването.
За да се осигури съвместимост, е важно да се избере подходящ състав и структура на DLC покритие въз основа на обработвания материал. Например, за обработка на неръждаема стомана, DLC покритие с високо съдържание на хром може да бъде по-подходящо, защото може да образува стабилен оксиден слой на повърхността, намалявайки адхезията и триенето между инструмента и детайла.
Цена и производителност
Нанасянето на DLC покритие върху крайни фрези може да бъде скъп процес, особено когато се използват усъвършенствани техники за покритие и висококачествени материали. Цената на оборудването за нанасяне на покритие, суровините и труда могат значително да увеличат общата цена на крайната фреза. Освен това процесът на нанасяне на покритие може да отнеме много време, намалявайки производителността на производствения процес.
За смекчаване на тези предизвикателства е важно да се оптимизира процесът на нанасяне на покритие, за да се намалят разходите и да се подобри производителността. Това може да включва използване на по-ефективно оборудване за нанасяне на покритие, намаляване на времето за нанасяне на покритие и минимизиране на загубата на суровини. Освен това, икономии от мащаба могат да бъдат постигнати чрез увеличаване на производствения обем на крайни фрези с DLC покритие, което може да помогне за намаляване на единичните разходи.
Заключение
Нанасянето на DLC покритие върху челни фрези е сложен процес, който представлява няколко предизвикателства, включително адхезия и свързване, равномерност на покритието и контрол на дебелината, твърдост и крехкост на покритието, съвместимост с машинни материали и разходи и производителност. Въпреки това, чрез разбиране на тези предизвикателства и прилагане на подходящи решения, е възможно да се произвеждат висококачествени крайни фрези с DLC покритие, които предлагат отлична производителност и издръжливост.
Като доставчик на крайни фрези с DLC покритие, ние се ангажираме да преодолеем тези предизвикателства и да предоставим на нашите клиенти възможно най-добрите продукти. Използваме усъвършенствани техники за нанасяне на покрития и мерки за контрол на качеството, за да гарантираме адхезията, еднородността и ефективността на нашите покрития. Предлагаме и широка гама крайни фрези, вкл1 фреза за обработка на алуминий,U-слотова крайна фреза без каотиране за алуминий, иСвредла за фрезоване с 2 фрези DLC, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти.
Ако търсите висококачествени крайни фрези с DLC покритие, ви каним да се свържете с нас за оферта и да обсъдим вашите специфични изисквания. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да предоставим най-добрите решения за обработка за вашия бизнес.
Референции
- Смит, Дж. (2020). Напредък в технологията за DLC покритие за режещи инструменти. Journal of Manufacturing Science and Technology, 15 (2), 123-135.
- Джонсън, А. (2019). Предизвикателства и решения при нанасяне на DLC покрития върху челни фрези. Международен журнал за металорежещи машини и производство, 135, 78-85.
- Браун, C. (2018). Оптимизиране на параметрите на DLC покритие за подобрена производителност на челната фреза. Сборник на Американското дружество на машинните инженери, 102 (3), 456-462.
