Инструменти с покритие
Повърхностното покритие се нанася върху основата на инструмента (острието) с добра издръжливост и тънък слой от материали с висока твърдост, висока устойчивост на износване и устойчивост на висока температура (като TN, T; C и др.), така че ножът ( острие) има цялостна и добра цялостна производителност.
Бързото развитие на технологията за нанасяне на покритие доведе до широкото използване на инструменти с покритие. През 1969 г. Krupp в Германия и Sandvik в Швеция успешно разработиха технология за нанасяне на CVD покритие и представиха на пазара продукти от карбидни вложки с TC покритие чрез CVD метод. В началото на 70-те години на 20-ти век Съединените щати R. Runshan и A. Raghuran разработиха PVD процеса за физическо отлагане на пари и представиха на пазара PVD TN инструмент за рязане на високоскоростна стомана през 1981 г. По това време CVD покритието температурата на процеса е около 1000 градуса и се използва главно за повърхностно покритие на инструменти от волфрамов карбид (остриета); Температурата на процеса на нанасяне на PVD покритие е 500 градуса и под 500 градуса, което се използва главно за повърхностно покритие на инструменти от високоскоростна стомана. По-късно технологията за нанасяне на CVD и PVD покритие се разви бързо и беше постигнат голям напредък в материалите за нанасяне на покритие, оборудването и процесите за нанасяне на покритие и разработването на технология за нанасяне на многослойни материали, така че работата на инструментите с покритие (остриета) беше значително подобрена. В миналото PVD технологията за покритие се използваше главно за инструменти от високоскоростна стомана, но през последните години, с бързото развитие на технологията за PVD покритие, тя може успешно да се използва и за твърдосплавни инструменти (остриета), като представлява половината от карбида -инструменти с покритие (остриета). Понастоящем инструментите с високоскоростна стомана с покритие и твърдосплавните инструменти (остриета) с покритие са широко използвани, като представляват повече от 50% от общото използване на всички инструменти.
1. Химично отлагане на пари (CVD)
В миналото повърхностните покрития на инструментите от волфрамов карбид са били покрити с помощта на процес на високотемпературно химическо отлагане на пари (HTCVD). В системата за отлагане на атмосферно налягане или отрицателно налягане чистите H, CH, N, TiCL, AICL, CO и други газове се смесват равномерно според състава на утайката в определено съотношение и след това се покриват върху повърхността на острието от циментиран карбид с определена температура (обикновено 1000~1050 градуса), т.е. TC, TN, TCN, AL, O или техните композитни покрития се отлагат върху повърхността на острието. Досега HTCVD все още е най-използваният метод на процес, в допълнение към HTCVD има и процес на плазмено химично отлагане на пари (PCVD), който е друг метод за нанасяне на покритие върху повърхността на инструменти от циментиран карбид (остриета), тъй като процесът на нанасяне на покритие температурата е ниска (700~800 градуса), така че якостта на огъване на острието е намалена. Тъй като TC е най-близо до коефициента на линейно разширение на матричния материал, тънък слой TC обикновено се нанася първо върху повърхността на субстрата и след това TN, AL, 0, като TC-TiNTiC-AL,O,TC- TiCN. TIN и така нататък.
По-късно различни страни разработиха разнообразие от различни комбинации от многослойни покрития, които включват: 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 и др. Може да се види, че TCN или TN се използват като основен слой по-често през последните години, поради подобряването на основния карбид, като като градиентна структура. В допълнение, TN покритието не трябва да се използва самостоятелно, тъй като твърдостта на TiN не се увеличава много в сравнение с циментирания карбид и TN трябва да се използва в комбинация с TC, TiCN, AL,O и др.
2. Физическо отлагане на пари (PVD)
В ранните дни всички PVD покрития бяха използвани „метод на вакуумно изпаряване“, филмовият слой често беше неравномерен и комбинацията със субстрата не беше достатъчно силна, а след това „методът на вакуумно магнетронно разпрашване“ и „процесът на вакуумно плазмено покритие“ и други процеси бяха разработени и ефектът беше много добър. Понастоящем последните два метода се използват главно за покритие на повърхността на инструмента.
В първите години PVD покритието се използва само за инструменти от високоскоростна стомана, а TN се използва като материал за покритие. По-късно процесът на нанасяне на покритие е подобрен, разработени са различни материали за покритие и многослойни покрития и голям брой приложения са получени върху инструменти от волфрамов карбид. Ефектът на покритието е много по-добър от всякога. Материалите за покритие TN все още се използват, а нововъзникващите материали за покритие са TAIN и AITIN, които се използват по-добре от TiN.
Европа има най-високо ниво на технология за PVD покритие, изпреварвайки други страни и региони. Известни производители включват 0erlkonBalzers, PVT Plasma Vacuum Technology в Германия и Unimerco в Дания. Тяхното оборудване и технология за PVD покритие са напреднали, с голямо разнообразие от материали за покритие и добра производителност на ножове с покритие и други продукти.
