Témata
Reklama

Inovační skok v technologii povlakování

16. 11. 2016

Firma Walter AG uskutečnila technologický skok v oboru řezných materiálů a jako jeden z prvních výrobců na světě představila novou technologickou platformu pro CVD povlakované vyměnitelné břitové destičky na bázi titanaluminiumnitridu (TiAlN). Nový řezný materiál nese název Tiger•tec Gold a oproti běžně používaným materiálům nabízí výrazně vylepšené vlastnosti povlaku. A tím i podstatně vyšší životnost, spolehlivost a zvýšenou produktivitu. Walter poprvé představil Tiger•tec Gold veřejnosti na zářijovém veletrhu AMB ve Stuttgartu.

Již dobrých dvacet let pracuje odvětví obrábění s CVD povlaky na bázi oxidu hlinitého (Al2O3). Vlastnosti těchto povlaků byly sice neustále zlepšovány, ale vývojáři mezitím narazili na jejich hranice a technologické možnosti jejich další optimalizace jsou maximálně vyčerpány. To bylo pro specialisty firmy Walter dostatečným důvodem k tomu, aby se pustili do vývoje nové generace povlaků určených pro břitové destičky. Výsledkem je Tiger•tec Gold – zcela nová technologická platforma na bázi titanaluminiumnitridu (TiAlN). Tyto povlaky přesvědčují mimo jiné vysokou tvrdostí a tlakovým vnitřním pnutím a jsou zvláště vhodné pro frézování ocelových a litinových materiálů středními až vysokými řeznými rychlostmi.

Reklama
Reklama
Reklama

Vyšší životnost o zhruba 80 %

Vývojáři společnosti Walter již nějaký čas používají novou třídu WKP35G Tiger•tec Gold ve speciálních aplikacích. Jörg Drobniewski, vedoucí vývoje řezných materiálů Walter AG, říká, že od jara bylo provedeno zhruba 50 rozsáhlých testů v zákaznických aplikacích. Přitom vývojáři zaznamenali výrazně lepší vlastnosti povlaku: Vyměnitelné břitové destičky s povlakem Tiger•tec Gold WKP35G se vyznačují výrazně vyšší odolností hřbetů proti opotřebení, omezenou tvorbou hřebenových trhlin a vyšší odolností proti plastické deformaci. Ale především praktické testy prokázaly v průměru o zhruba 80 % vyšší životnost.

K tomuto inovačnímu skoku nedošlo samozřejmě náhodou. Zásadním cílem inženýrů ve firmě Walter bylo vytvořit novou generaci řezných materiálů, která by byla výrazně odolnější proti opotřebení a současně spolehlivá. Řešení spočívá v materiálu TiAlN s podstatně vyšším podílem hliníku, který dosavadní hodnoty výrazně přesahuje o 85 %. Aby toho bylo možné dosáhnout, byl ve společnosti Walter vyvinut zcela nový proces – technologie ULP CVD. V kombinaci nízkotlakého procesu (Ultra Low Pressure, ULP) a chemické depozice z plynné fáze (Chemical Vapour Deposition, CVD) se tübingenským vývojářům podařilo deponovat materiál TiAlN – základ výroby nových tříd povlaků.

Nová barva, nová technologie povlakování, vyšší odolnost proti opotřebení – třída Tiger•tec Gold WKP35G opatřená speciálním povlakem TiAlN

Otevřené dveře k novým řezným materiálům

Jörg Drobniewski k tomu dodává: „Při vývoji Tiger•tec Gold jsme vědomě pominuli současné způsoby povlakování. Opouštíme tak dosavadní terén a zavádíme zcela novou technologickou platformu. Jsme přesvědčeni, že jsme tím otevřeli dveře k novým řezným materiálům pro obrábění se slinutým karbidem.“

Kromě TiAlN jako hlavní vrstvy je v nové třídě WKP35G použit titannitrid (TiN). Jeho zlatá barva dala také nové technologii povlakování společnosti Walter název. TiN se nanáší jednak pro napojení karbidového základního substrátu a hlavní vrstvy TiAlN, jednak jako horní vrstva nad hlavní vrstvou. „Zlatá barva zde má požadovaný vedlejší efekt, tedy že opotřebení lze rozeznat podstatně snáze než dosud,“ vysvětluje Wolfgang Vötsch, hlavní produktový manažer pro frézování ve firmě Walter. Tím je zajištěno optimální využití řezného materiálu, takže již nebudou vyhazovány žádné nevyužité řezné hrany. Vrchní vrstva TiN je texturovaná. Vyměnitelné břitové destičky s povlakem Tiger•tec Gold jsou tak mimořádně vhodné i pro obrábění litiny.

Tiger•tec Gold v heptagonové fréze Walter BLAXX M3024

Omezení tvorby hřebenových trhlin

Kromě podstatně vyšší odolnosti hřbetů proti opotřebení a zlepšené odolnosti proti plastické deformaci, které jsou dány především tvrdším povrchem, se firmě Walter podařilo tímto novým výrobním postupem dosáhnout dalšího vylepšení: omezení tvorby hřebenových trhlin. „V našem oboru jsou dosud běžné CVD povlaky s tahovým předpětím,“ uvádí Jörg Drobniewski. „Náš povlak TiAlN je prvním povlakem vyrobeným postupem CVD, který má předpětí tlakové. Tím výrazně minimalizujeme tvorbu hřebenových trhlin a řezná hrana zůstává nedotčena déle, což je předpokladem vysoké životnosti.“

Nový povlak Tiger•tec Gold WKP35G - povrchová vrstva TiN, hlavní vrstva TiAIN a mezivrstva TiN nanesené na karbidovém substrátu.

Že nová technologie povlakování přinese do odvětví rozruch, o tom je vedoucí vývoje řezných materiálů přesvědčen. A to tím více, že všechny praktické testy s uživateli z oblasti automobilového průmyslu, energetiky i všeobecného strojírenství potvrdily vysoká očekávání jeho týmu. „Testovali jsme velmi mnoho různých scénářů – s řeznými rychlostmi od 120 do 320 m.min-1 a obrobky z různých ocelových a litinových materiálů. Výsledky byly ve všech podstatných parametrech přesvědčivé.“

Výhody Tiger•tec Gold pro uživatele lze shrnout do čtyř bodů:

● výrazně vyšší životnost – v průměru o 80 %;
● vyšší spolehlivost;
● zvýšená produktivita;
● optimální zjišťování opotřebení.

Dostupnost nových řezných materiálů

U nové generace povlaků nabídne Walter na úvod třídu Tiger•tec Gold WKP35G pro frézování ocelových a litinových materiálů. Další třídy budou následovat. Začátkem roku 2017 bude uvedena na trh první řada standardních vyměnitelných břitových destiček s povlakem Tiger•tec Gold.

Walter CZ

Zpracováno podle firemních podkladů

monika.futakova@walter-tools.com

www.walter-tools.com/de-de/campaigns/pages/tigertec-gold.aspx?utm_campaign=PRESS_Kampagne_TTG-2016

Reklama
Související články
Trendy ve vývoji nástrojů

Snižování emisí skleníkových plynů CO2 se stalo cílem pro celý svět. Na mnoha místech se hovoří o uvalení daně na emise CO2. Německá vláda si stanovila cíl snížit emise oxidu uhličitého v Německu do roku 2030 o 55 procent. To značným způsobem ovlivnilo i vývoj obráběcích strojů, vznikají nové oblasti použití a stávající je třeba adaptovat.

Vrták pro všechny materiály, stroje a aplikace

S vrtákem ze slinutého karbidu Xtreme Evo v produktové řadě Advance přináší Walter AG na trh novou skupinu výrobků DC160.

Od specialisty k dodavateli systému

Světový trh a koncepce "dodavatele systému" nepředstavovaly při založení společnosti Walter AG v roce 1919 pro začínajícího podnikatele Richarda Waltera ještě žádné téma. Ale už tenkrát byla pro úspěch společnosti centrálním prvkem filozofie založená na myšlence pracovat inovativně a v úzké souvislosti s potřebami zákazníků.

Související články
Walter píše dějiny průmyslu od roku 1919

V lednu 2019 uvádí společnost Walter na trh zcela novou generaci fréz Xtra·tec XT. Nová řada výrobků je výsledkem nebývalého nápadu - společnost Walter zcela od základů otočila taktiku optimalizace oproti obvyklému postupu v oblasti použití vyměnitelných břitových destiček. Tím se mění jejich usazení, stabilita a chování při obrábění. Počet zubů lze zvýšit až o 17 procent, což je významným přínosem produktivity pro uživatele. Xtra·tec Xtended Technology (XT) tak pokračuje ve stoleté historii inovací této společnosti.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Komplexní obrábění ploch - jeden nástroj

Společnost Walter vyvinula novou PKD frézu umožňující hrubování i dokončovací obrábění hliníku a bimetalových součástí při současném mazání. Nový nástroj zhospodární výrobu bloků motorů v automobilovém průmyslu.

Efektivní frézování drážek pro pero

Mohelnický Siemens je největším závodem na výrobu nízkonapěťových asynchronních elektromotorů v Evropě. Denně podnik vyrobí více než čtyři tisíce elektromotorů, které jsou určeny k pohonu především průmyslových zařízení, jako jsou například ventilátory, čerpadla, kompresory či obráběcí stroje.

Zakázková řešení takřka bez čekání

Společnost Walter rozšiřuje svou produktovou nabídku použitelnou ve spojení s rychlou doručovací službou Walter Xpress tak, aby obsáhla i vyměnitelné břitové destičky.

Aplikace pro podrobnou analýzu nástrojů

Společnosti Walter AG a Comara společně rozvinuly softwarové řešení Walter appCom. Tento nástroj zachycuje v reálném čase údaje o stroji, které jsou pak základem pro cílenou optimalizaci obrábění součástí. Společnost Walter představuje aplikaci Tool Life – řešení pro vizualizaci a analýzu údajů o nástrojích, které lze do balíku appCom hladce integrovat.

Výrobci automobilů sázejí na zlato

Mezi odborníky je obrábění klikových hřídelí považováno za ligu mistrů v oblasti kovoobrábění. Kliková hřídel představuje značně složitý díl, který přeměňuje přímočarý pohyb pístů přenášený pomocí ojnic na otáčivý pohyb. Tato úloha vyžaduje maximální přesnost, jelikož kliková hřídel musí pracovat prakticky bez tření, resp. s extrémně nízkým třením. Proto musejí být symetrické otočné prvky s odlišnými rozměry a poloměry opracovány naprosto přesně.

Digitalizace ve středu pozornosti

Nároky v odvětví kovoobrábění se neustále zvyšují a zároveň nabírá obrátky digitalizace a zapojování do sítě. Současně rostou požadavky zákazníků na celostní koncepty a odpovídající digitální služby.

Digitalizace výroby v praxi

Digitalizace průmyslové výroby nabývá konkrétní podoby. Také společnost Walter AG se tímto tématem již nějakou dobu zabývá. Zdejší odborníci v současné době vyvíjejí rozsáhlou digitální platformu, na jejímž základě může uživatel výrazně efektivněji používat nástroje, omezit plýtvání a minimalizovat činnosti, které se doposud prováděly manuálně.

Nástroje pro náročné aplikace a sériovou výrobu

Společnost Walter představila řadu zajímavých nástrojů, které přinášejí další zvýšení produktivity a spolehlivosti v náročných aplikacích frézování, vrtání a soustružení či v sériové výrobě.

Sledováním nástrojů k chytré továrně

Kompletní sledování veškerých nástrojů používaných ve výrobních procesech, kontrola životnosti a včasná výměna nástrojů – a všechno zcela jednoduše stisknutím tlačítka. To, co ještě nedávno bylo pouhým přáním, se nyní díky řešení Tool ID od firmy Walter stává skutečností.

Maximální výkon je nyní univerzální

Nové systémové vyměnitelné břitové destičky pro nástrojovou řadu M4000 od skupiny Walter jsou vhodné pro tolik různých druhů použití při frézování jako nikdy dříve.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit