Témata
Reklama

Průmyslové aplikace nových povlaků

Firma Liss, a.s., poskytuje služby v oblasti vakuového nanášení povlaků a galvanických vrstev. V oblasti povlakování nástrojů a precizních komponentů využívá výhradně technologie firmy Platit, se kterou společně patří do skupiny BCI Group, se sídlem ve Švýcarsku.

PVD povlaky a technologie jejich nanášení probíhají neustále bouřlivým vývojem a inovace v tomto oboru předstihla inovace v oblasti návrhu a výroby obráběcích strojů a nástrojů. Je to zřetelné i z typů PVD povlaků nejvíc využívaných uživateli nástrojů, kde stále převládají konvenční typy povlaků. I přesto je snaha nespokojit se s dosavadním stavem v této oblasti a zákazníkům poskytnout novinky z oblasti inovací vysoce výkonných PVD povlaků.

Reklama
Reklama

Předdepoziční procesy

Nasazení vysokovýkonných povlaků v praxi s sebou nese mnohem komplexnější pohled na problematiku a při jejich nasazení se mnohem víc bere zřetel na předdepoziční procesy, jako je odpolvakování, čištění a hlavně úprava řezné hrany. U úprav řezné hrany je důležitá nejen technologie úpravy, ale i dokonalé vyhodnocení a následná reproduktivita výsledků.

TripleCoatings3 reprezentují nejnovější trend ve vývoji vrstev pro PVD technologii. Jsou obvykle kombinací spolehlivých konvenčních a vysoce výkonných nanokompozitních PVD povlaků.

Obr. 1. Zařízení Platit Pi311 používané pro depozici TripleCoatings3

StrukturaTripleCoatings3 je tvořena adhezní vrstvou obvykle nanášenou z targetů Ti nebo Cr – TiN nebo CrN –, funkční vrstvou, obvykle konvenční struktury – AlTiN, AlCrN, AlTiCrN – a vrchní tvrdou vrstvou na bázi nanokompozitů, oxidů nebo oxinitridů – TiAlSiN, CrAlSiN, (Al,Cr)2O3 nebo ((Al,Cr)(O,N)).

Obr. 2 Struktura TripleCoatings3

Vzájemně nerozpustné fáze

Standardní TripleCoatings3 jsou reprezentovány povlaky nACo3, nACRo3, nACOX3. NACo3 byl prvním z povlaků ze strukturou TripleCoating. Vrchní funkční část je tvořena ověřenou nanokompozitní mikrostrukturou povlaku nACo, která je tvořena dvěma vzájemně nerozpustnými fázemi. Kovovou fázi tvoří AlTiN a po hranicích zrn je vyloučena amorfní fáze Si3N4. Vrchní vrstva má odolávat degradačním mechanismům při obrábění se zaměřením na otěruvzdornost a tepelnou odolnost. Střední – funkční – vrstvu tvoří povlak AlTiN s vhodnou tvrdostí a houževnatostí. Tato vrstva tvoří přiměřený podklad pro tvrdší a méně houževnatou vrstvu nACo. Na povrchu nástroje je nanesena adhezní vrstva TiN, která zabezpečuje dobrou adhezi povlaku. Tloušťka takto připraveného povlaku je standardně 0,003 mm a povlak je vhodný pro aplikace vrtání a frézování.

Povlak nACRo3 je charakteristický svou vynikající houževnatostí. Vrchní vrstva tvořená nanokompozitní strukturou CrAlSiN se ukázala jako velice vhodná pro obrábění titanových slitin a pro aplikace stříhání. Střední vrstva je tvořena univerzální konvenční vrstvou AlTiCrN s vynikající houževnatostí. Adhezi zabezpečuje vrstvička CrN.

Povlak nACOX3 je speciálně vyvinut pro aplikace suchého soustružení. Nyní se tato novinka testuje v oblasti obrábění vysoce abrazivních materiálů.

Testování povlaků

Pro srovnání nové struktury povlaku a porovnání její životnosti byla vytipována aplikace frézování oceli 100Cr6, kde zákazník standardně používal nástroje s povlakem nACo. Pro testy byly vybrány tři typy vrstev: nACo, nACRo a nACo3. Jako nástroj je zde použita fréza d = 6 mm s vnitřním chlazením. Řezná rychlost vc = 78 m.min-1. Po dobu testu se sledovala zátěž nástroje a po odfrézování daného počtu kusů také opotřebení.

Po odfrézování délky 28 m jsou patrné rozdíly v zatížení CNC stroje pro jednotlivé povlaky. Jako povlak s nejplynulejším chodem a nejmenší zátěží se jeví vrstva nACo3.

Obr. 3. Břit nástroje s povlakem nACo3 po odfrézování délky 28 m.
Obr. 4. Břit nástroje s povlakem nACo po odfrézování délky 28 m.

Obr. 5. Břit nástroje s povlakem nACRo po odfrézování délky 28 m.



Aplikace TripleCoatings3 při frézování ocele 100Cr6 má pozitivní vliv na chod stroje a prodlužuje životnost nástroje. Svou unikátní strukturou umožňují povlaky sloučit výhody konvenčních povlaků na bázi AlTiN a nanokompozitních povlaků a jejich nasazení i při běžných aplikacích. Zařazení povlaků TripleCoatings3 rozšiřuje nabídku povlaků nabízených firmou Liss a vhodně vyplňuje aplikační možnosti mezi konvenčním a nanokompozitním typem PVD povlaků.

Ing. Jozef Sondor
Liss
j.sondor@liss.cz
www.liss.cz

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 120538
Datum: 15. 05. 2012
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Vysokoteplotní kluzné vrstvy vanadu

Intenzifikace řezných procesů zvyšuje teplotu řezů. S tím souvisejí mimo jiné zvýšené nároky na tepelnou stabilitu použitých otěruvzdorných povlaků. Možným řešením je vývoj PVD povlaků s funkcí vysokoteplotních lubrikantů, které jsou schopny snížením koeficientů tření řezné teploty snižovat. K jedněm ze slibných a již studovaným systémům patří PVD vrstvy s přídavkem vanadu, které za vysokých teplot tvoří Magnéliho oxidické fáze se zmíněnou schopností. Velkým problémem je však trvanlivost těchto fází při mechanickém namáhání v průběhu obrábění. Příspěvek je věnován některým praktickým aspektům přípravy PVD vrstev CrVN a jejich vlastnostem.

Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

Nový utvařeč třísek

Neustále probíhající vývoj nové technologie povlakování, známé pod obchodním označením Dragonskin, pokračuje ve společnosti WNT vytvořením nové řady vyměnitelných břitových destiček pro soustružení s inovativní geometrií utvařeče třísky -XU. Zaměřením na tvarové a všeobecné soustružení řeší tento utvařeč mnoho problémů zejména v operacích, kde je vyžadováno dokonalé utváření třísky.

Související články
Sputtering v oblasti moderního PVD povlakování

V současné době jsou vysoce výkonné povlaky vyráběny celou škálou metod. Proces magnetronového naprašování (sputtering) umožňuje kombinovat různé povlakovací materiály a přitom poskytuje optimální pružnost a tvrdost povlaku. Ukázal se tak velmi efektivním pro mnoho aplikací.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přesné obrábění malých vnitřních průměrů

Pro soustružení malých průměrů součástí, společnost Tungaloy Corporation vyvinula novou řadu monolitních soustružnických nožů ze slinutého karbidu s produktovým označením Tiny Turn.

Moderní povlakovací zařízení

Společnost Oerlikon Balzers zahájila v Jihlavě přípravy k instalaci nového nejmodernějšího povlakovacího zařízení Ingenia s S3p technologií (Scalable Pulsed Power Plasma).

Nový segmentovaný nanokompozitní povlak

Společnost SHM se věnuje vývoji nanokompozitních povlaků již od roku 1996. V letošním roce uvádí na trh nejnovější výsledek vývoje - segmentovaný nanokompozitní povlak s obchodním názvem TripleCoating SI.

Povlak na bázi AlCrN zvyšuje trvanlivost fréz čtyřnásobně

Výroba součástí řídicího ústrojů automobilů klade na obrábění vysoké nároky. Při použití povlaku na bázi AlCrN u válcových fréz a protahováků se dosáhlo dvou- až čtyřnásobné zvýšení trvanlivosti břitu. Čímž se rovněž zkrátily časy na výměnu nástrojů.

Povlak DLC zvyšuje trvanlivost závitníků

Pro závitníky na řezání závitů do titanu byl vyvinut nový povlak CrTiN s horní vrstvou DLC. Ve srovnání se závitníky z HSS s povlakem TiCN je možné s nimi pracovat s dvojnásobnou řeznou rychlostí při dvojnásobné trvanlivost.

Cermety s vysokou tuhostí

Vysoký výkon při soustružení uhlíkových a slitinových ocelí přináší nově vyvinuté cermetové materiály společnosti Tungaloy Corporation.

Neliší se jenom vzhledem

Společnost WNT rozšiřuje program zapichování a upichování o nové dvě TK sorty Dragonskin HCR1335 a HCN1345 přednostně aplikačně určené pro oceli. Výjimečnost nových vyměnitelných břitových destiček spočívá v novém typu substrátu, jedinečném povlaku a maximální procesní bezpečnosti.

Zvyšování produktivity při obrábění

Obrábění patří ke klíčovým výrobním technologiím. Hlavní předností obrábění je schopnost realizovat téměř neomezenou škálu tvarů a velikostí obrobků s potřebnou přesností a jakostí povrchu v kusové i sériové výrobě. Pro obrábění součástí na CNC strojích jsou dnes běžně komerčně dostupné všechny potřebné nástroje: softwarová CAD+CAM podpora včetně virtuálních simulací a postprocesorů na jedné straně, hardwarová realizace v podobě moderních obráběcích strojů a nástrojů na straně druhé.

Použití DLC povlaků (nejen) v automobilovém průmyslu

Povlakování v České republice zažívá v posledních letech velmi plodné období. Těchto služeb masivně využívají zejména firmy z všeobecného strojírenství a automobilového průmyslu. Stále více nachází uplatnění také u firem působících v leteckém, potravinářském, energetickém a elektrotechnickém průmyslu.

Moderní povrchové úpravy

Akciová společnost Liss byla založena a je 100% vlastněna švýcarskou skupinou B.C.I. Group. Od svého založení před více jak 22 lety se vyprofilovala na oblast inovací, zavádění nových technologií a postupů především v oblasti povrchového inženýrství a povrchových úprav. Aktivně působí nejen v oblasti aplikací a vývoje tenkých PVD povlaků. Nabízí svoje služby i v oblasti galvanických vrstev, metalizace nevodivých materiálu a depozici optických vrstev.

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