Como escolher o revestimento da ferramenta certa para o seu aplicativo de usinagem

Há uma seleção vasta de PVD (deposição física de Vapor), CVD (deposição de Vapor químico) e tratamentos superficiais alternativos que estão prontamente disponíveis de seus fabricantes ou instalações de revestimento. Este artigo vai melhor associá-lo com alguns atributos comuns de revestimento e algumas escolhas populares de PVD e CVD. Cada uma destas características desempenha um papel importante em determinar qual o tratamento pode ser o mais benéfico para um aplicativo.

Características do revestimento

Dureza

Uma alta dureza superficial de seu revestimento é uma das melhores maneiras de aumentar a vida útil da ferramenta. De um modo geral, quanto mais o material ou superfície, a ferramenta mais tempo vai durar. Carbo-nitreto de titânio (TiCN) tem uma dureza de superfície superior versus o de nitreto de titânio (TiN). A adição de carbono dá TiCN 33 por cento maior dureza e muda o intervalo de cerca de 3.000 a 4.000 Vickers, dependendo do fabricante. Com uma dureza de superfície perto de 9.000 Vickers, CVD diamante revestimentos que têm sido cultivados para o show de ferramentas 10 a 20 vezes a melhor vida útil da ferramenta comparado aos revestimentos PVD. Este é o revestimento de escolha para o trabalho de produção em materiais não ferrosos por causa de sua maior dureza e sua capacidade de executar em duas a três vezes a velocidade de ferramental não revestido.

Resistência ao desgaste

Isto é a capacidade do revestimento para proteger contra abrasão. Embora um material não seja difícil, elementos e processos adicionados durante a produção podem ajudar na degradação do arestas de corte ou formando lóbulos.

Superfície lubricidade

Um alto coeficiente de fricção faz com que o calor aumentada, levando a uma vida mais curta do revestimento ou falha do revestimento. No entanto, um menor coeficiente de atrito pode extremamente aumentar vida útil da ferramenta. A quantidade de calor pode ser reduzida por uma superfície que carece de grosseria ou irregularidades. Esta superfície lisa permite que o slide de microplaquetas da face da ferramenta, gerando menos calor. Uma maior superfície lubricidade também pode permitir maiores velocidades quando comparado a versões não-revestidos. Isso afasta ainda mais irritante do material de trabalho.

Temperatura de oxidação

Este é o ponto em que o tratamento começa a quebrar. Uma avaliação mais elevada de temperatura de oxidação melhora o sucesso em aplicações de alta temperatura. Embora o revestimento de nitreto de titânio alumínio (TiAlN) pode não ser tão difícil quanto TiCN à temperatura ambiente, revela-se muito mais eficaz em aplicações onde o calor é gerado. Este revestimento mantém sua dureza a temperaturas mais altas devido a uma camada de óxido de alumínio que se forma entre a ferramenta e o chip de corte. Esta camada transfere o calor longe da ferramenta e para a parte ou o chip. Ferramentas de carboneto é geralmente executada em velocidades mais altas em comparação com HSS. Isto faz o TiAlN uma escolha preferencial quando o revestimento de carboneto. Brocas e fresas de topo são comumente revestidas com este tipo de tratamento PVD.

Anticonvulsão

Essa propriedade impede que o material depositar sobre a ferramenta, impedindo a reatividade menos química entre a ferramenta e o material de corte. BUE (construído acima borda) é muito comum em materiais não ferrosos como alumínio ou latão. BUE pode levar a lascar-se da ferramenta ou sobredimensionamento da parte. Uma vez que o material começa a aderir à ferramenta, continua a atrair. No caso de usinagem de alumínio com um toque de conformação, depósitos de alumínio crescem mais depois de cada buraco. Eventualmente, o diâmetro do campo torna-se tão alargado que a parte se torna enorme e precisa ser desfeito. Um revestimento com propriedades de anti-apreensão aumento ainda pode ser capaz de ajuda onde qualidade pobre refrigerante ou concentração é um problema.

Revestimentos comuns

• Nitreto de titânio (TiN)

Revestimento de PVD de propósito geral que aumenta a dureza e tem uma temperatura alta oxidação. Este revestimento funciona muito bem durante a corte ou formando com ferramentas de HSS.

• Carbo-nitreto de titânio (TiCN)

A adição de carbono adiciona mais dureza e melhor lubrificação de superfície. Este revestimento é ideal para ferramentas de corte HSS.

• Titânio nitreto de alumínio (TiAlN ou AlTiN)

Uma camada formada de óxido de alumínio dá esta vida melhor ferramenta em aplicações de alta temperatura. Este revestimento é principalmente selecionado para ferramentas de carboneto, onde pouco ou nenhum refrigerante está sendo usado. AlTiN oferece uma dureza de superfície mais elevada do que a de TiAlN, juntamente com diferentes percentagens de alumínio e titânio. É outra opção viável no mundo do HSM.

• Nitreto de cromo (CrN)

As propriedades antiapreensão deste revestimento torna preferido em situações onde BUE é comum. HSS ou carboneto de corte e ferramentas de formação será visto com este revestimento quase invisível.

• Diamante

Um processo CVD que oferece o mais alto desempenho disponível em materiais não ferrosos. Ideal para grafite corte, MMC (compósitos de matriz de Metal), alumínio silício de alta e muitos outros materiais abrasivos (Nota: revestimentos de diamante verdadeiro não devem ser usados durante a usinagem de aços. Mais calor é gerado durante o corte de aços e, assim, provoca reações químicas que quebram os laços que mantêm este revestimento para a ferramenta).

Revestimentos para fresamento duro, batendo e perfuração todos variam e são específicas do aplicativo. Também estão disponíveis revestimentos de várias camados que o chip para a próxima camada em vez do substrato de ferramental, proporcionando um aumento da vida útil da ferramenta.