根據塗層(céng)材料的性質,塗層刀具又可分為兩大類,即“硬”塗層刀具和“軟”塗層(céng)刀具。“硬(yìng)”塗層刀具追求的主要目標是高的(de)硬度和耐磨性,其主要優點是硬度高、耐磨性好,典型的是TiC和TiN塗層。“軟”塗層刀具(jù)是采用固體潤滑劑如MoS2、WS2等製備的刀具,“軟”塗層追求的目標是低摩擦係數,也稱為自潤滑刀(dāo)具,它與工件材料的摩擦係數很低,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(jù)進行塗層處理是提(tí)高刀具(jù)性能的重要途徑之一,塗(tú)層刀具的出(chū)現,使刀具切削性能有了較大的提高,應用領域不斷擴大,塗層刀具在數控加工領域有巨大潛力,將是今後數控加工領域中最重要(yào)的(de)刀(dāo)具品種。目前國外硬質合金可轉位刀片的(de)塗層比例在70%以上,歐洲齒(chǐ)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、剃齒刀、成形拉刀(dāo)及各種機夾可轉位刀片,滿足(zú)高速切削(xuē)加工各種鋼和鑄(zhù)鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。
3.塗層刀具的製備
精密工具、零部件和功能件的新型高性能塗層都是由塗(tú)層爐(lú)生產出來的。因為(wéi)不(bú)同的(de)應用需要不同種(zhǒng)類的塗(tú)層,且需要快速(sù)的交貨期,因此塗層爐必(bì)須要有足夠的靈活性,以保證生(shēng)產不同係列的塗層都能有最佳的成本效益。現代(dài)化(huà)的塗層設備能夠在金屬、陶瓷甚至是塑料的表(biǎo)麵進行快速、穩(wěn)定且全(quán)自動的塗層。現代塗層設備(bèi)必須滿足以下準則:①單爐時間短。②日(rì)常運營成本低。③靈活(huó)性高。④設備保養和備件費用成(chéng)本設計低(dī)。⑤生(shēng)產可靠(kào)性高。⑥全自動操作。⑦CE認證(zhèng),職業安全標準高。
4.塗層的選用
為了更好地選(xuǎn)擇和發展刀具及零部(bù)件的最佳功效,需要鑒別其主要及特定的(de)磨損性和(hé)失效機(jī)理。磨損(sǔn)、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機理,而且都取決於實際的應用。經驗指出,材(cái)料的摩擦和磨損(sǔn)都不(bú)是材料的(de)原因,而是整個係(xì)統的原因。因此,在選擇塗層前就必須分(fèn)析整個摩擦係統,包括零部件的技術性能、抗壓(yā)力範圍以及磨損機理的(de)類型。
5.結語
正確選用塗層是(shì)合理使用塗層刀具和充分發揮塗(tú)層功能的前提。現(xiàn)在的塗層主要是以TiN和CrN為(wéi)主。當然DLC塗層(céng)和用於鋁壓鑄(zhù)模具的新(xīn)型微合金塗層(céng)的應用也(yě)越來越廣泛。在過去幾十年間,為(wéi)了滿足對功能塗層不(bú)斷的要求,工業等離子表麵技術獲得了十分迅(xùn)猛的發展。麵向未來,新的挑戰也會推動現行的塗層技術和(hé)新塗層概念及其(qí)應用向更先進(jìn)的方向發展。通(tōng)過利用新的蒸發設(shè)備和(hé)濺(jiàn)射理念以及(jí)脈衝技術,電弧PVD和(hé)濺射工藝也將更加先進。通過采用超高密度的等離子體和優化的電弧蒸發技術可以生成微合金塗(tú)層和專用設計的多結構塗層。塗層的納米設計(jì)也將成為工具發展方向之一。