Qoplama texnologiyasi - asboblarni qoplash

Qoplama texnologiyasi - asboblarni qoplash

IKS PVD, yaxshi sifatli, asbob bilan qoplangan mashina ishlab chiqarish uchun yaxshi, biz bilan hozir, iks.pvd @ foxmail.com bilan bog'laning.

Mashinaning sirtiga kimyoviy va fizik usullar orqali ma'lum bir plyonka (ya'ni, qoplama jarayoni) hosil qilish uchun kesish vositasi yuqori tezlikda kesish talablariga javob beradigan mukammal kesish ko'rsatkichini olish uchun; 1970-yillarning boshida qattiq qoplamali vositalar paydo bo'lishidan boshlab, kimyoviy bug'lar birikmasi (CVD) texnologiyasi va jismoniy bug'lanish birikmasi (PVD) texnologiyasi ketma-ket ishlab chiqilgan bo'lib, bu vosita ishlash samaradorligini oshirish tarixida yangi bo'lim ochdi. Yopilmagan asboblar bilan solishtirilganda, qoplangan vositalar muhim afzalliklarga ega: ular kesish asboblarining umrini ancha yaxshilaydi; Kesish samaradorligini samarali oshirish; Ishlov berish ishlarining qismi ishlov berishning nozik va sirt sifatini oshiradi; Jamoa materiallarini iste'mol qilishni samarali kamaytirish, ishlov berish xarajatlarini kamaytirish; Sovutgichdan foydalanishni qisqartirish, atrof-muhit muhofazasiga yaroqli xarajatlarni kamaytirish.

Asbobni qoplash xususiyatlari:

1. Qoplama texnologiyasini qo'llash vositaning mustahkamligini kamaytirmasdan asbob sirt qatlamini sezilarli darajada yaxshilaydi va hozir erishilishi mumkin bo'lgan qattiqlik 100 GPa ga yaqin;

2. Qoplama texnologiyasining jadal rivojlanishi bilan filmning kimyoviy qat'iyligi va yuqori haroratli oksidlanish qarshiligi yanada oshib boradi, bu esa yuqori tezlikda ishlov berish mumkin bo'ladi.

3. Soqol plyonkasi yaxshi qattiq fazli soqol ishlashiga ega, ishlov berish sifatini samarali oshirishi mumkin, shuningdek quruq chiqib ketish uchun mos keladi;

4. Asboblarni ishlab chiqarishning oxirgi jarayoni sifatida qoplama texnologiyasi asbobning aniqligiga juda kam ta'sir ko'rsatadi va qayta qoplama jarayonida qo'llanilishi mumkin.

Ko'p ishlatiladigan qoplamalar:

1, titanium nitrit qoplamasi: titanium nitrit (TiN) - umumiy PVD qoplamasi, bu asbobning qattiqligini oshirishi va yuqori oksidlanish haroratiga ega. Yaxshi ishlov berish natijalarini olish uchun qoplama yuqori tezlikda po'latdan yasalgan asboblarni yoki shakllantirish vositalaridan foydalanish mumkin.

2, krom nitrit qoplama: CrN qoplama yaxshi yopishtiruvchi qarshilikka ega bo'lib, uni chip shishini qayta ishlashda afzal qoplama qiladi. Bu deyarli ko'rinmas qoplama bilan, HSS yoki karbid vositalari va shakllantirish vositalarini ishlash xususiyatlari sezilarli darajada yaxshilanadi.

3, olmos qoplamasi: rangli metall materiallarni qayta ishlash vositasi uchun CVD diamond qoplamalarining eng yaxshi ishlashi, grafit, metall matritsa kompozitlari (MMC), yuqori silikon alyuminiy qotishmasi va boshqa ko'plab yuqori surtma materiallari, ideal qoplama Eslatma: sof olmosli qoplangan po'latdan ishlov berish uchun po'latdan ishlov berish uchun foydalanilmaydi, chunki po'lat temir juda ko'p issiqlik hosil qiladi va kimyoviy reaktsiyaga olib keladi, qoplama va kesish vositasi orasidagi yopishqoq qatlamni buzadi).

4. Titusli nitrit qoplama: titaniumli nitrit qoplamasiga qo'shilgan uglerod elementi (TiCN) asbobning og'rig'ini oshirishi va yaxshi sirt soqilishini ta'minlab, uni yuqori tezlikda po'latdan yasalgan asboblar uchun ideal qoplama qilib beradi.

5, alyuminiy nitrit / titanium nitrit / alyuminiy nitrit qoplama (TiAlN / AlTiN): TiAlN / Altin qoplamasida hosil bo'lgan alyuminiy oksidi qatlami asbobning yuqori haroratni qayta ishlash muddatini samarali tarzda yaxshilaydi. Qoplama asosan quruq yoki yarim quruq chiqib ketish uchun ishlatiladigan karbid kesuvchi asboblar uchun ishlatilishi mumkin. AlTiN qoplamalari TiAlN qoplamalariga nisbatan yuqori sirt qatlamlik xususiyatlariga ega bo'lib, alyuminiy qoplamalardagi titaniumga nisbaga bog'liq bo'lib, yuqori tezlikli ishlov berish uchun yana bir jonli qoplama variantini beradi.

6. Brilliantli qoplama (DLC):

DLC juda yaxshi xususiyatlarga ega: yuqori qattiqlik -60GPa yoki Hv6000 yoki undan yuqori; Kam ishqalanish koeffitsienti Zo'r film zichligi; Yaxshi kimyoviy qat'iylik va optik xususiyatlar. Asbobga tatbiq etilgan DLC qoplamasi boshqa qattiq qoplamalarga qaraganda ancha yuqori ishlashga ega. DLC qoplangan uskunalar asosan quyidagilarni o'z ichiga oladi: grafitlarni kesish, turli xil rangli metallarni (alyuminiy qotishma, mis qotishma va boshqalar) kesish, metall bo'lmagan qattiq materiallarni (akril, shisha tolalar, tenglikni materiallar) kesish.

DLC juda kam ishqalanish koeffitsienti (0,05 ~ 0,2) va o'z-o'zidan yog'lanishi tufayli DLC bilan qoplangan vosita quruq chiqib ketish uchun eng yaxshi tanlovdir. Qoplamali vosita bilan solishtirganda, DLC qoplama vositasining chiqib ketish kuchi quruq chiqib ketish sharoitida 6% kamayishi mumkin. . Boshqa qoplangan vositalari (TiN, TiAlN kabi) bilan taqqoslaganda DLC bilan qoplangan asboblarning chiqib ketish kuchi quruq chiqib ketish sharoitida 23 foizga kamaytirilishi mumkin; Shunga o'xshash, DLC ning kam ishqalanish koeffitsienti metall kesishning (alyuminiy qotishma kesish) kesish kuchini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa energiya sarfini sezilarli darajada kamaytiradi. Soğutucu bilan chiqib ketish sharoitida, DLC qoplangan asboblarni qoplamali asboblarsiz va boshqa qoplangan vositalarsiz kesish kuchi darajasi 18% ga kamaydi va qayta ishlangan metall yuzaning po'stlog'i Ra0.04 ~ R0.23um bilan Ra0.38 ga kamaydi.

Qoplama texnologiyasi va asboblarni qoplash haqida ma'lumot:

Titanium nitrit karbid (TiCN) qoplamasi titanium nitrit (TiN) qoplamasidan ko'ra ko'proq qattiqlikka ega. Tarkibida uglerod miqdori ortishi bilan TiCN qoplamasining qattiqligi 33% ga oshdi va qattiqlik oralig'i hv3000-4000 (ishlab chiqaruvchiga qarab) edi.

2. CVD diamond qoplamasi: Hv9000 ga qadar sirt qatordagi CVD diamond qoplamini qo'llash nisbatan kam. PVD qoplangan vositalar bilan taqqoslaganda, CVD diamond qoplamali vositalarining ishlash muddati 10-20 barobar oshirildi. Olmos bilan qoplangan vositalarning yuqori qattiqligi kesish tezligini qoplamagan asboblardan 2 - 3 barobar yuqori qilib, CVD olmos oksidlanishining harorati qoplamaning parchalanish boshlanishida harorat qiymatiga asoslanadi. Oksidlanish harorati qanchalik yuqori bo'lsa, u yuqori haroratda kesish uchun juda qulay bo'ladi. TiAlN qoplamasi xona haroratida TiCN qoplamasidan ko'ra qattiqroq bo'lishi mumkin bo'lsa ham, yuqori haroratli ishlov berishda TiCN qoplamalaridan ko'ra ancha samarali ekanligi isbotlangan. TiAlN qoplamasining yuqori haroratda qattiqligini saqlab qolishining sababi asbob va chip orasidagi alyuminiy oksidli qatlamni hosil qilishdir. Bu aletdan ish qismiga yoki chipga issiqlikni etkazib berishi mumkin. HSS kesgichlari bilan taqqoslaganda, karbid to'sarlari odatda yuqori chiqib ketish tezligiga ega, bu esa TiAlN'yi karbid kesuvchilar uchun afzal qilingan qoplamani yaratadi. PVDTiAlN qoplangan tosh qoplamali kesuvchilar odatda PVDTiAlN qoplamali toshli qoplamali kesgichlar uchun karbid matkap uchlari va oxirgi frezalashtirgichlarda qo'llaniladi.

3 ga binoan, qattiq filmning materialining materiali ustidagi yuzasi quyidagi talablarga ega: (1) yuqori qattiqlik, yaxshi aşınma qarshilik; (2) kimyoviy xossalari barqaror, ishlov beriladigan material bilan kimyoviy reaktsiyaga ega emas; Issiqlik qarshiligi va oksidlanish qarshiligi, ishqalanish koeffitsienti past, matritsa esa mahkamlanadi. Yagona qoplama materiali yuqorida ko'rsatilgan texnik talablarni qondirish qiyin. TiK - A12O3 TiN kompozit qoplama va TiCN, TiAlN va boshqa ko'p o'zgaruvchan kompozit qoplama rivojlanish bosqichidan o'tib, TiN / NbN ning so'nggi rivojlanishi bilan qoplangan materiallarning rivojlanishi TiC qoplamasi, , TiN / CN va boshqa ko'p o'zgaruvchan kompozitsion kino materiallari, asbob qoplamasining ishlashi ancha yaxshilandi.

4, qoplama vositasi ishlab chiqarish jarayonida odatda qoplamaning qattiqligi, aşınma qarshiligi, yuqori haroratli oksidlanish qarshiligi, soqol va adezyon qarshiligini tanlashning bir necha jihatlariga, shu jumladan, oksidlanish va qoplama haroratini qoplash uchun eng to'g'ridan-to'g'ri bog'liqdir. texnik shartlar. Oksidlanish harorati qoplamani harorat qiymatini parchalab tashlashga, oksidlanish harorati qiymatining oshishiga, yuqori haroratli sharoitda chiqib ketish jarayoniga qanchalik qulay bo'lishiga bog'liq. TiAlN qoplamasi xona haroratida TiCN qoplamasidan ko'ra qattiqroq bo'lishi mumkin bo'lsa ham, yuqori haroratli ishlov berishda TiCN qoplamalaridan ko'ra ancha samarali ekanligi isbotlangan. TiAlN qoplamasi yuqori haroratlarda qattiqligini saqlab turishi mumkin, chunki asbob va chip o'rtasida alyuminiy qatlami paydo bo'lishi mumkin, bu esa asbobdan ish qismiga yoki chipga issiqlikni etkazib berishi mumkin. Karbürler odatda HSS kesicilerine qaraganda yuqori tezlikda kesiladi, bu esa TiAlN'nin karbidler uchun afzal bo'lgan qoplama beradi. PVDTiAlN qoplamalar tez-tez karbidlar biti va oxirgi frezalashtiruvchilar uchun ishlatiladi.

5. Ilova texnologiyasi nuqtai nazaridan: chiqib ketish harorati, kesish chuqurligi, kesish tezligi va sovutgichga qo'shimcha ravishda asbob qoplama dastur ta'siriga ta'sir qilishi mumkin.

Umumiy qoplama materiallari va superxard qoplama texnologiyasi:

TiN eng etuk va keng ishlatiladigan qattiq qoplama materialidir. Bugungi kunda sanoatning rivojlangan mamlakatlari yuqori tezlikda po'latdan yasalgan po'latdan ishlov berish tezligini qoplash uchun yuqori tezlikli po'latdan yasalgan asbobni 50% dan 70% gacha, ayrim murakkab bo'lmagan asboblarni ishlatish darajasi 90% dan oshdi. Zamonaviy metallga ishlov berish asboblarining yuqori texnik talablari tufayli TiN qoplamasi moslasha olmaydi. TiN qoplamining zaif oksidlanish qarshiligi, 500 ℃ harorati , ochiq oksidlanish va ablasyon membranasi qatlamidan foydalanish, shuningdek, ehtiyojni qondirolmaydi. TiC mikroskopikligi yuqori, shuning uchun ushbu materialning aşınma qarshiligi yaxshiroq. Shu bilan birga, u substratga mahkam yopishtirilgan. Ko'p qavatli aşınmaya bardoshli qoplama tayyorlashda TiC ko'pincha substrat bilan aloqa qilishda asosiy kino sifatida ishlatiladi. Ushbu qoplama vositasida juda keng tarqalgan qoplama materialidir.

TiCN va TiAlN ishlab chiqish va qoplama vositasi ishlashi yuqori darajaga yetkaziladi. TiCN qoplamaning ichki stresini kamaytiradi, qoplamning mustahkamligini oshiradi, qoplamaning qalinligini oshiradi, yoriqlarning tarqalishini oldini oladi va chiqib ketish chekkasini kamaytiradi. TiCN, asbobning ishlash muddatini sezilarli darajada yaxshilaydigan qoplama vositasining asosiy aşınmaya bardoshli qatlami sifatida o'rnatiladi. TiAlN kimyoviy muvozanat yaxshi, antioksidlovchi aşınma, yuqori qotishma po'latdan ishlov berish, zanglamaydigan po'lat, qin qotishma, nikel qotishma, TiN qoplama vositasi umri 3-4 marta ko'paygan. TiAlN qoplamasida Al ning yuqori konsentratsiyasi mavjud bo'lsa, kesish vaqtida qoplamaning yuzasida juda nozik notekis A12O3 hosil bo'ladi, bu qattiq inert himoya plyonka hosil qiladi. Yuqori tezlikda ishlov berish uchun qoplangan vositani yanada samarali ishlatish mumkin. TiCNO kislorodli-titanium karbidli TiH 10 A12O3 kompozitli qoplamaga teng funktsiyani ishlab chiqaradigan juda yuqori mikrotardillik va kimyoviy muvozanatga ega.

Yuqorida qayd etilgan qattiq film materiallari orasida 50 GPa dan ortiq bo'lishi mumkin bo'lgan mikroelementli HV uch xil turi bor: olmosli kino, kubik bor nitridi CBN va uglerod nitridi.

Olmosli kino haroratini 600 ℃ 900 ℃ uchun joylashtirish ko'pchiligi , shuning uchun texnologiya sementli karbid kesish asboblari yuzasida cho'kma olmosli kinolarda ishlatiladi. Pırlanta karbür aletinin ticarileştirilmesi so'nggi yillarda qoplama texnologiyasi uchun katta muvaffaqiyat.

CBN atmosferada qattiqlik va issiqlik o'tkazuvchanligi, mukammal termal stabillikdagi olmosdan ikkinchisidir, u 1000 ℃ oksidga isitilmaydi . CBN ferrogrup metallar uchun juda barqaror kimyoviy xususiyatlarga ega. Po'latni qayta ishlashga yaroqsiz bo'lgan olmosdan farqli o'laroq, CBN po'latdan ishlov berish va po'latdan ishlov berish uchun keng qo'llaniladi. Mo'tadil aşınma qarshilikdan tashqari, CBN qoplamasi issiqlikka bardoshli po'lat, titaniumli qotishma va qattiq po'latdan nisbatan yuqori kesish tezligida ishlash uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, qattiq qattiqlikdagi qirralarning kesish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa karantinlangan söndürme materiallari va si-al alaşımdır. CVD va PVD usullari asosan past bosimli gaz fazasi orqali CBN nozik filmlarini sintez qilish uchun ishlatiladi. CVD tarkibida kimyoviy transport, PCVD, PCVD, ECR - CVD va boshqalar. Issiq isitgich bilan isitiladi. PVD reaktiv ion nurlarini qoplash, reaktiv elektrolitlar qoplamasi, lazer elektrolessli ion nurli birikmasini va boshqalarni o'z ichiga oladi. CBN ning sintez texnologiyasi hozirgi vaqtda asosiy tadqiqot va dastur texnologiyalari, jumladan, reaktsiya mexanizmi va kino yaratish jarayoni, plazma diagnostikasi va mass-spektrometriya tahlili, eng yaxshi jarayonlar sharoitlarini aniqlash, yuqori samarali uskunalar ishlab chiqish va boshqalar kabi juda ko'p ishlarga ega. .

Karbon nitriti olmosga nisbatan teng yoki undan ko'p qattiqlikga ega bo'lishi mumkin. Uglerod nitrit sintezining muvaffaqiyati molekulyar muhandislikning ajoyib namunasidir. Supero'tkazuvchi material sifatida uglerod nitridining boshqa qimmatbaho jismoniy va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lishi kutilmoqda.