Témata
Reklama

Mechanická úprava monolitních nástrojů před PVD povlaky

Mezi základní parametry řezného procesu, které je nutné brát v úvahu, patří vedle stavu stroje, obráběného materiálu, typu obrábění a řezných podmínek i vlastnosti nástroje. Zejména při obrábění pomocí CNC strojů za vyšších řezných podmínek se zásadně projeví rozdíly mezi jednotlivými nástroji. V případě stejného řezného procesu a identických řezných podmínek je životnost nástrojů ovlivňována vlastnostmi materiálu nástroje, geometrií a v neposlední řadě i typem a vlastnostmi povlaku.

Otázky ovlivnění mikrogeometrie břitů nástrojů

Oproti těmto dvěma široce diskutovaným a publikovaným parametrům nástrojů však nejsou příliš často zveřejňovány otázky ovlivnění mikrogeometrie břitů nástrojů. Tyto technologie jsou většinou vlastním know-how výrobců a jsou málokdy publikované. Ukazuje se však, že ovlivnění mikrogeometrie břitů nástrojů má zásadní vliv jak na životnost nástroje, tak i na způsob otěru a řezné síly vznikající při obrábění. Je patrné, že výběr vhodné techniky úpravy břitů nástrojů souvisí jak s objemem nástrojů, tak i s jejich rozmanitostí. Konečný výběr samozřejmě také ovlivňuje i konečná cena zaváděné technologie. Vzhledem k tomu, že v případě úpravy "Leštění v ruce" závisí výsledek na zkušenosti konkrétního pracovníka, není tato technika již v případě firem střední velikosti vhodná. Úprava mikrogeometrie nástroje pomocí technologie kartáčování, přestože je poměrně rozšířená, není pro následné povlakování vhodnou technikou. Při ní se rotací plastových kartáčů s vhodným brusivem zabudovaným přímo v jednotlivých vlasech docílí dobré reprodukovatelnosti v poměrně krátkém čase. Vedle spousty výhod je zde ovšem velmi podstatná nevýhoda spočívající v nalepování materiálu vláken na břity nástrojů. Plast je běžnými způsoby čištění obtížně odstranitelný. Z tohoto důvodu je vyloučeno používání kartáčování jako technologie upravující břity nástrojů před povlakováním.

Reklama
Reklama
Reklama
Graf. 1 Průběh poklesu řezných sil
Graf 2. Téměř ideální chování nástroje

Leštění v granulátech s abrazivní pastou je z tohoto pohledu metodou, která je dobře reprodukovatelná, docilující dobrých výsledků, a to i pro větší a rozmanitější série nástrojů. Pro doplnění výčtu metod úprav břitů nástrojů uvádíme i další nepříliš běžné techniky, u nichž existují určitá omezení a některý z parametrů nemusí vyhovovat běžným uživatelům.Z uvedených technologií se budeme nadále věnovat technologii "Omílání v granulátech s brusnou pastou ". Jako granulát může být použita široká řada materiálů, a to od granulátů na bázi oxidů některých kovů přes keramická tělíska až po drcené skořápky ořechů. Takovou úpravou dojde k zaoblení břitů. Tím se však zásadním způsobem zlepší adheze PVD vrstev na břitech nástrojů.Po vybroušení HM nástrojů jsou břity většinou nerovnoměrné, přibližně v měřítku použitých brusných zrn. V důsledku fluktuací v geometrii broušení, kvalitě HM substrátů, kvality obsluhy CNC brusek a brusných kotoučů mohou nerovnoměrnosti na břitech působit vážné znehodnocení jeho řezného výkonu. To platí i o nástrojích renomovaných výrobců. V případě následné aplikace PVD povlaku se situace může zhoršit, protože se povlak na ostrých přerušovaných hranách (nerovnoměrnosti břitů) může odlupovat. Tomu velmi účinně zabrání právě omílání v různě koncipovaných omílacích zařízeních s vhodně voleným granulátem a abrazivem. Omílací zařízení s planetovým pohybem jsou běžně nabízena a jsou vhodná pro axiální nástroje. Výsledný efekt se projeví jak v dobré adhezi PVD vrstvy na břitech nástroje, tak i ve výsledném výkonu či životnosti nástroje. Metoda mikroúpravy břitů se může provádět i po aplikaci PVD vrstvy.

Eliminace odlupování povlaku na ostrých přerušovaných hranách se dosahuje omíláním břitů nástrojů před jejich vlastním povlakováním.
Eliminace odlupování povlaku na ostrých přerušovaných hranách se dosahuje omíláním břitů nástrojů před jejich vlastním povlakováním.

Při této následné úpravě jsou odstraňovány makročástice z povlaku, snižuje se drsnost. Je však třeba pečlivě volit jak dobu úpravy, tak i typ média.Byly prováděny poměrně rozsáhlé řezné zkoušky, u kterých se zjišťoval vliv parametrů omílání na výslednou životnost nástrojů, ale i na řezné síly vznikající při frézování. Tyto testy se prováděly na pracovištích jak VUT Brno, tak i Pramet Tools. Testované nástroje byly dodány firmou K-Tools a společností Pramet Tools. Při testech byl frézován sousledně i nesousledně materiál tř. 15, nerezová ocel ( tř. 17) i nástrojová ocel tř. 19. Ve všech případech se pozitivně projevila úprava řezné hrany omíláním. V důsledku toho došlo k zaoblení řezné hrany na rádius cca 10 um a tímto " definovaným " ztupením došlo i ke snížení řezných sil, a to ve všech třech složkách. To samozřejmě vedlo v konečných důsledcích jak ke snížení teploty v řezu, tak i k následnému zvýšení životnosti nástrojů.

Závěr

RNDr. Michal Šíma, Roman Janků
Reklama
Vydání #4
Kód článku: 70438
Datum: 25. 04. 2007
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

Zvýšení výkonu u tribo stříkání

Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Související články
Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

Vývoj epoxidových barev na konstrukce

Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

Předúpravy povrchů velkorozměrných ocelových konstrukcí

V letech 2014 až 2016 budovala jako generální dodavatel firma S.A.F. Praha, spol. s r. o., technologická zařízení pro mechanické předúpravy povrchu, odmašťování a termické nástřiky ve výrobním závodě polské firmy Famet v blízkosti města Opole. Investor a uživatel vyrábí zařízení pro energetiku, plynárenský a ropný průmysl, jejichž součástí jsou velké ocelové svařence s hmotností do 250 tun.

Lehké konstrukce automobilů - Specifické povlaky hlubokotažných ocelí

Na konstrukční materiály používané při stavbě automobilové karoserie jsou kladeny mimořádné požadavky. Specifické podmínky musejí splnit zejména vnější povrchové díly karoserie, které jsou nositeli designu vozu a které tím i do značné míry rozhodují o prodejnosti a úspěšnosti daného modelu. Kromě základních mechanických podmínek musejí povrchové díly splnit perfektní lakovatelnost, mimořádnou korozní odolnost, ale také musejí mít schopnost bezproblémového zpracování – ať už lisováním, nebo rozmanitými technologiemi spojování, jako je laserové pájení a lepení.

Funkční materiály pomocí depozice atomových vrstev

Depozice atomových vrstev (ALD – Atomic Layer Deposition) je technologie využívající depozice tenkých vrstev na povrch substrátu s přesností v atomovém měřítku, založená na řadě reakcí výchozí látky v plynném stavu s povrchem substrátu. Většina ALD reakcí používá dvě chemické látky, které se nazývají prekurzory.

Otěruvzdornost povlaků žárového zinku s přídavkem cínu

Žárové zinkování ponorem představuje jeden z nejrozšířenějších způsobů ochrany ocelových materiálů kovovými povlaky. Životnost takto zhotovených povlaků je v běžném prostředí více než 50 let, a proto nevyžadují údržbu. Vlastnosti zinkového povlaku lze navíc podle použití částečně ovlivňovat přídavkem některých prvků do oceli nebo zinkové lázně. V rámci výzkumu na Ústavu strojírenské technologie ČVUT v Praze bylo cílem zhodnotit odolnost proti otěru zinkového povlaku v závislosti na obsahu cínu v zinkové tavenině.

Maskování pro povrchové úpravy

Před mnoha lety, než jsem se začal zabývat povrchovými úpravami a maskováním, jsem netušil, jak komplexní obor to je a co všechno zahrnuje. Problematika je natolik obsáhlá a speciální, že by si zasloužila samostatný studijní obor na univerzitě. Zkusím proto v tomto článku popsat alespoň část svých dosavadních zkušeností a poznatků z mojí univerzity života.

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