根據塗層材料的性質,塗層刀具又可(kě)分為兩大類,即(jí)“硬”塗層刀具和(hé)“軟”塗層刀(dāo)具(jù)。“硬”塗層刀(dāo)具追求的主要目標(biāo)是高的硬度和耐磨性,其主要優(yōu)點是硬度高、耐磨(mó)性(xìng)好,典型的是TiC和TiN塗層。“軟”塗層刀具是采用固體潤(rùn)滑劑如MoS2、WS2等製備的刀具,“軟”塗層追求的目標是低摩(mó)擦係數,也稱為自(zì)潤(rùn)滑刀具,它與工件材料的摩擦係數很(hěn)低,隻有0.1左右,可減小粘、減輕摩擦、降低切削力和切削溫度。
對刀具進行塗層處理是提高刀具性能的重要途(tú)徑之(zhī)一(yī),塗層刀具的出現,使刀具切削性能有了較大(dà)的提高(gāo),應用領域不斷擴(kuò)大,塗層刀具在數控加工領域(yù)有巨大(dà)潛力,將是今後數控加工領(lǐng)域中最重要的刀(dāo)具品種。目前國外(wài)硬質合金可轉位刀片(piàn)的塗層比例在70%以上,歐洲齒輪刀具的塗層比例高達90%。塗層技術已應用於立銑刀、鉸刀、複合孔加工工具、齒輪滾刀、剃(tì)齒刀、成(chéng)形拉刀及各種機夾可轉位(wèi)刀片,滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬(shǔ)等材料的需要。
3.塗層刀具的製備
精密工具、零部件和功能件的新型高(gāo)性能塗層都是由塗層爐(lú)生產出來的。因為不同的應用需要不同種類的(de)塗層,且需要快速的交貨期,因此塗層爐必須要有(yǒu)足夠的靈活性,以保證生產不同係列的塗層(céng)都能有最佳的成本(běn)效(xiào)益。現代化的塗(tú)層設備能夠在金屬、陶瓷甚至(zhì)是(shì)塑(sù)料的表麵進行快(kuài)速、穩定且全自(zì)動的塗(tú)層(céng)。現代塗(tú)層設備必(bì)須滿足以下準則:①單爐時間(jiān)短。②日常運營成本低。③靈活性(xìng)高。④設備保養和備件費用成本設計低。⑤生產可靠性高。⑥全自動操作。⑦CE認證,職業安(ān)全標準高(gāo)。
4.塗層的(de)選用
為了更好地選擇和(hé)發展刀具(jù)及零部件的最佳功(gōng)效,需要鑒別其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機理,而且都(dōu)取決於實際的應用。經(jīng)驗指出,材料的摩擦和磨(mó)損都不是材(cái)料的原(yuán)因,而是整個係統(tǒng)的原(yuán)因(yīn)。因此,在選擇塗層前就必須分析整個摩擦係統,包括零部(bù)件的技術性能、抗(kàng)壓力範圍以及磨損機理的類型。
5.結語
正確選用塗層是合理使用塗(tú)層刀具和充分發揮塗層功能的前提。現在的塗層主要是以(yǐ)TiN和CrN為主。當(dāng)然DLC塗層和用於鋁壓鑄模具的新型微合金塗層的應用也越來越廣泛。在過去幾(jǐ)十年間,為了滿(mǎn)足對功能塗層不斷的要求,工業等離子表麵技術獲得了十分迅猛的發展。麵向未來,新的挑戰(zhàn)也會推動現行的塗層技(jì)術和新(xīn)塗層概念及其應用向更先進的方向發展。通過利(lì)用新的蒸發設備和(hé)濺射理念以及脈(mò)衝技術,電弧PVD和(hé)濺射工藝(yì)也將更加先(xiān)進。通過采用超高密度的等離子體(tǐ)和優化的電弧(hú)蒸發技術可以生成微合金塗層(céng)和專用設計(jì)的(de)多結構塗層。塗層的納米設計也將(jiāng)成為工具(jù)發展方向之一。