Témata
Reklama

Povlaky mnoha barev

16. 02. 2011

Velmi tenký povlak může být nanesen na téměř každý nůž nebo žiletku. Obecně je cílem povlakování, přesněji depozice tenkých otěruvzdorných vrstev na ostří nástroje především zvyšování produktivity práce a snižování nákladů.

Využívání povlaků a jejich popularita je výrazně odlišná v různých odvětvích. Obecně platí, že povlaky jsou především aplikovány na strojní nože. U ručních nástrojů se povlaky využívají zejména v průmyslové výrobě, kde lze očekávat plné využití životnosti nástroje a sofistikovanější sledování nákladů na výrobní operace, tzn. že se může projevit zlepšený poměr ceny a životnosti nože. 

Odolnost a životnost ostří

Hlavním důvodem pro povlakování nástroje je tedy získání vyšší odolnosti a životnosti ostří. Toho je dosaženo především dvěma způsoby: povlak zvýší tvrdost ostří a současně vyplní drobné (pouze mikroskopicky viditelné) nerovnosti povrchu ostří vznikající během broušení. Vyrovnání rýh po broušení zajistí jednolitý a hladký povrch řezného ostří, který pozitivně ovlivní výkon nástroje.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Průmyslová čepel

Protože povlakované nástroje mají současně tvrdší i hladší povrch, je koeficient tření výrazně nižší a výkon a životnost jsou výrazně zlepšeny.

Zvýšení produktivity

Povlakované nože zvyšují produktivitu zejména proto, že snižují prostoje stroje a linky nutné pro výměnu nástrojů a snižují procento nástrojů s poškozeným ostřím. Dále snižují podíl zmetků finálních výrobků, protože udržují užší výrobní tolerance a přispívají k lepšímu povrchu řezné plochy. Snižují také pořizovací náklady na nástroje a v neposlední řadě umožňují zvýšit parametry řezného procesu, především jeho rychlost a posuv.

Obr. 2. Pilový nůž

Zejména poslední bod je u žiletek a nožů doposud často opomíjen. Zatímco firmy věnující se klasickému třískovému obrábění si již často uvědomují, že zvýšení řezných parametrů je pro produktivitu klíčové a takto získané úspory nákladů mnohonásobně převyšují úspory dosahované „pouhým" sníženým ceny anebo prodloužením životnosti nástroje, například v oblasti konvertingu není takový přístup vždy pravidlem.

Kvalitní základní materiál

Je pochopitelné, že optimálního výsledku povlakování lze dosáhnout jen v případě, že povlak je aplikován na vysoce kvalitní základní materiál a vlastní proces povlakování je šetrný, takže nedochází k nežádoucím změnám základního materiálu, například v důsledku žíhání a snížení tvrdosti ani deformacím, které by mohly ovlivnit rozměrovou stálost.

Obr. 3. Trapézová čepel

Povlaky mnoha barev?

Proč mluvíme o povlacích mnoha barev? Protože tomu tak skutečně je. Ve většině případů má každý povlak velmi odlišný vzhled, který umožňuje nástroji vyniknout.

TiN - nitrid titanu je jedním z nejpopulárnějších povlaků a kromě jeho fyzikálních vlastností k jeho oblibě pravděpodobně přispívá i jasně zlatá barva. Bezpečně snáší teploty do 300 °C, snížení koeficientu tření není tak výrazné jako u některých jiných povlaků (v porovnání s ocelí 0,4-0,7). Z hlediska ceny patří k dostupným povlakům, životnost nástroje zvyšuje v průměru pětkrát až desetkrát.

TiC má obvykle antracitově šedou barvu. Výrazně snižuje koeficient tření (na méně než polovinu ve srovnání s ocelí) a je-li vhodně aplikován, může zvýšit životnost nástroje vice než dvacetkrát ve srovnání s běžnou čepelkou z uhlíkové oceli.

B4C - karbid boru je často komerčně označován jako „keramika", má tmavou až černou barvu. Je jedním z nejtvrdších materiálů a má vynikající odolnost proti abrazivnímu opotřebení. Zvyšuje životnost nástroje více než dvacetkrát ve srovnání s běžnou čepelkou z uhlíkové oceli.

DLC (Diamond like coating/carbon) - uhlíkový „diamantový" povlak má vynikající odolnost proti opotřebení, velmi nízký koeficient tření a maximální tvrdost. Vlastnosti se mírně mění v závislosti na konkrétní struktuře, ale obecně může být citlivý na rázy.

PTFE - teflon, obvykle čirý nebo šedý nelepivý povlak. Díky velmi nízkému povrchovému napětí nezůstávají v řezu prakticky žádná cizí tělesa. Velmi nízký koeficient tření a velmi nízká adheze dovolují mimořádně plynulé najetí do řezu. Kluzkost povrchu nástroje je výhodou zvláště v případě, kdy jsou řezány lepivé materiály.

Uvedené informace jsou pouze základním vodítkem pro výběr vhodného povlaku. Vždy je vhodné povlaky otestovat v konkrétních podmínkách a ověřit tak reálné technicko-ekonomické parametry.

Ing. Petra Vostálová

p.vostalova@techni-trade.com

Techni Trade

Reklama
Související články
Perfektní povrchová úprava

Ten, kdo vytváří povlaky, může dosáhnout bezvadných výsledků pouze důkladnou předpřípravou povlakovaného povrchu. Také za tímto účelem investovala firma Bot Oberflächentechnik z Kulmbachu do nového zařízení – a dosáhla tak nakonec fascinujících výsledků.

Kompaktní řešení Zapoj a spusť

Surffinisher je inovační metoda inline omílání vysoce kvalitních, geometricky složitých součástí během výrobního cyklu , která otevírá nové možnosti pro automatizované, vysoce přesné obrábění definovaných ploch jednotlivých součástí. Kompaktní omílací systém Zapoj a spusť lze snadno integrovat do výrobních linek.

Automatické selektivní nebo celoplošné obrábění

Ať se jedná o odhrotování, broušení, hlazení, zaoblování nebo leštění, dnes musejí být na kvalitu plněny velmi vysoké požadavky. Konkurenční tlak pak současně vyžaduje minimalizaci nákladů na zpracování. Tyto požadavky lze splnit inovativní technologií surf-finishing společnosti Rösler. K manipulaci s obrobky během bezdotykového, plně automatického procesu omílání jsou používány roboty. To umožňuje nejen celoplošně, nýbrž i selektivně, spolehlivě a efektivně obrábět geometricky složité součásti. Tato revoluční inovace v omílání byla poprvé prezentována na veletrhu AMB 13. až 17. září ve Stuttgartu.

Související články
Tryskací zařízení pro zvýšení životnosti radlic

Stroje pro úpravu půdy jsou extrémně zatěžovány. Pro zvýšení doby životnosti rychle opotřebitelných náhradních dílů, např. radlic, používá firma Andersen Steel pro jejich čištění zařízení se shot peeningem od firmy Rösler.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Čištění energetických zařízení

Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

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