Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Povlaky Balinit na řezné a tvářecí nástroje
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Povlaky Balinit na řezné a tvářecí nástroje

V dubnovém čísle roku 2001 našeho časopisu jsme uvedli přehled povlaků Balinit lichtenštejnské firmy Balzers AG podle stavu vývoje a užití v době veletrhu IMTS 2000. Dnes se věnujeme pouze novým povlakům představeným na vrcholných akcích loňského podzimu, veletrzích IMTS 2002 v Chicagu a Euro-BLECH 2002 v Hannoveru.

Ve výše zmiňovaném článku jsme se zmínili o povlacích Balinit A na bázi TiN, Balinit B (TiCN), Balinit D (CrN), Balinit E (CrC), Balinit G (TiCN+TiN), Balinit Futura a Balinit X.Treme na bázi TiAlN, Balinit C na bázi WC/C a o kompozitním povlaku Balinit Hardlube na bázi TiAlN+WC/C. Dnes bude řeč o pěti nových povlacích pro řezné a tvářecí nástroje.
Povlak Balinit CNI
Povlak na bázi CrN byl vyvinut novým patentovaným PVD procesem, při němž vrstvy dosahují tloušťky 1 - 4 µm s hustou kolumnární strukturou, vysokou jakostí povrchu Ra pod 0,02 µm a tvrdostí asi 1750 HV 0,05. Tato tvrdost je podstatně vyšší oproti galvanicky vylučovaným vrstvám tvrdého chromu (1000 HV 0,05). Kluzné a otěruvzdorné povlaky se uplatňují na písty pro hydrauliku, pístní kroužky a vzhledem k tomu, že jsou schváleny i pro styk s potravinami, i na povlaky stáčecích válců pro nápoje, mléčné výrobky a omáčky. Teplota povlakování nižší než 250 °C je umožňuje použít u zušlechtěných ocelí bez nebezpečí popuštění.

Povlaky Balinit Futura Nano a Balinit Futura Nano Gold

Oba nové povlaky na bázi TiAlN patří k současným špičkovým povlakům, určeným pro HSC v podmínkách polosuchého a suchého obrábění. Povlak Futura Nano fialově šedé barvy s tvrdostí 3300 HV 0,05 se používá jako povlak vyměnitelných břitových destiček z karbidových a cermetových substrátů, monolitních celokarbidových, cermetových a HSS nástrojů.
Zcela novou roli hraje Futura Nano jako povlak vysokovýkonných nástrojů pro tváření plechu z ocelí vyšších pevností s vysokým počtem zdvihů a s vyšší pracovní teplotou, kde standardní PVD již nedostačují. Při lisování víka olejové vany v ZF Friedrichshafen nástrojem s povlakem Futura Nano, navrženým centrem Balzers Verschleißschutz v Bingenu, bylo dosaženo čtyřnásobné životnosti nástroje, což odpovídá asi 150 000 zdvihů. Dalším kladem povlaku je vyšší provozní bezpečnost a nula v nákladové položce lom nástroje.
Rozdíl proti původnímu povlaku Futura spočívá v tom, že je vylučován jako vícevrstvý nanostrukturovaný povlak TiAlN s tloušťkou vrstev v desítkách nm. Nanopovlak má výrazně lepší poměr tvrdosti a zbytkových tlakových pnutí. Celková tloušťka povlaku se řídí způsobem užití a namáháním. Povlak Futura Nano Gold zlatožluté barvy je navíc opatřen povrchovou vrstvou TiN. Pro vynikající odolnost vůči oxidaci a použitelnost až do teploty 900 oC jsou oba povlaky vhodné pro obrábění, zvláště vrtání, frézování a obrážení litin, korozivzdorných ocelí a žárupevných slitin na bázi niklu, při jejichž obrábění v důsledku nižší tepelné vodivosti dochází k vývinu značného množství tepla.

Povlak Balinit X.CEED

Nový povlak na bázi TiAlN s tvrdostí přes 3500 HV 0,05, představený na IMTS 2002, vděčí za svůj vývoj zlepšením povlakovací technologie. Je inovací povlaku Balinit X.TREME, vhodného především pro použití na celokarbidové stopkové frézy k obrábění kalených ocelí tvrdosti až 62 HRC. Při frézování těžkoobrobitelných slitin na bázi niklu a slitin titanu několikanásobně zvyšuje životnost nástroje ve srovnání s povlakem X.TREME. Optimálně je vyšší výkon povlaku X.CEED využit při obrábění vysokými rychlostmi s větším záběrem a hloubkami řezu.

Povlak Balinit Triton

První ze dvojice nových povlaků pro nástroje na ploché a objemové tváření, představený na veletrhu Euro-BLECH 2002, je jednovrstvý povlak Balinit Triton na bázi amorfního diamantu DLC (v systému a-C:H), dosahující ve vrstvách tloušťky 0,5 - 3 µm, tvrdosti 2000 - 4000 HK a součinitele tření µ 0,1 - 0,2. Ve srovnání s povlakem Balinit C má podstatně lepší odolnost vůči abrazivnímu opotřebení. Používá se též na strojní díly v automobilovém a textilním průmyslu, v průmyslu armatur na uzavírací elementy a měřicí techniku, kde se žádá nízké tření a vysoká jakost povrchu.

Povlak Balinit Lumena

Druhý nový vícevrstvý nanostrukturovaný povlak fialově šedé barvy představuje obdobu povlaku Balinit Futura Nano zaměřenou na vysokou stabilitu hrany nástroje při stříhání a tváření plechů z vysokopevnostních materiálů hlubokým tažením. Na bázi TiAlN dosahuje tvrdosti 3400 HV 0,05 a součinitele tření µ 0,3 - 0,35. Poskytuje optimální odolnost vůči abrazi a lepší poměr tvrdosti vůči vlastním tlakovým pnutím. Maximální pracovní teplota povlaku je 900 °C. Nové povlaky také výrazně snižují spotřebu maziv při tváření.

Povlakovací zařízení Balzers

Pro povlakování vyvinul Balzers i několik typů povlakovacích zařízení. S obloukovým procesem pracující zařízení BAI 1200 vytváří při teplotách 250 - 500 oC vrstvy Balinit A (TiN), Balinit Futura a X.Treme (TiAlN) a Balinit B (TiCN). S novou patentovanou technologií vylučuje i nanostrukturované povlaky Balinit Futura Nano a Balinit Lumena. Na přání může být vybaveno pro povlakování vrstvami Balinit D, CNI (CrN), Balinit E (CrC) a Balinit Hardlube. Pro vylučování vrstev TiN a TiCN s nejjemnějšími povrchy slouží iontové nanášecí zařízení BAI 900. Pro vrstvy Balinit C (WC/C) bylo vyvinuto nové zařízení BAI 830-C plazmou podporovaného magnetronového naprašování systému PMSS (Planar Magnetron Sputtering System). Vrstvy DLC a Triton i na komplexní povrchy vylučuje proces HCDCA (High Current DC Arc) v zařízení BAI 730D. K předúpravě slouží automatizovaná ultrazvuková čisticí zařízení USI 1200 a USI 2000.
Pro docílení vysoké produktivity zkrácením povlakovacích cyklů bylo vyvinuto nové zařízení Balzers Rapid Coating System (RCS), které mj. zkracuje neproduktivní časy využitím výměnných zakladačů. Je určeno pro nanášení povlaků Balinit A, B, Futura a X.Treme. Dosud chybí informace o připravovaných PVD povlacích na RCS z Al2O3 o tvrdosti 2400 HK, s tloušťkou vrstvy a krystalinitou na úrovni povlaků Al2O3 z procesu CVD.

Aplikační střediska

Pro aplikaci povlaků Balinit vybudovala firma Balzers 48 aplikačních středisek v Severní a Jižní Americe, Asii i v Evropě - dvě v Belgii, jedno v Lucembursku (pro aplikaci diamantových povlaků) a osm v Německu s centrálou v Bingenu. Mimo to v rámci partnerství provozuje technologii firmy Balzers i známý výrobce tvářecích, stříhacích a montážních automatů Otto Bihler Maschinenfabrik v Halblechu a na zařízení BAI 1200 vybavuje vlastní stříhací a ohýbací nástroje, nástrojové saně a strojní části povlaky Balinit pod jménem Bihler v jakostech A, B, D, Futura a X.TREME.

Další články

Technologie pro povrchové úpravy

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: