Při obrábění lehkých slitin se může vyskytnout celá řada problémů. Materiály, jako hypereutektické slitiny hliníku (slitiny hliníku s obsahem Si > 12 %) mohou být abrazivní, nebo může docházet k tendenci slepovat se (studené svary) u hořčíku nebo u tvářených hliníkových slitin. V Miláně byla představena celá řada možných řešení. Pro omezení studených svarů a opotřebení nástrojů otěrem lze využít povlaků diamantového typu. Karbid může být využit současně pro zlepšení výsledků povrchové úpravy (lepší adheze povrchové úpravy). Karbid se používá u závitořezných nástrojů (vzhledem k tomu, že materiály z lehkých slitin často dávají krátkou třísku), a více se využívá nástrojů s vnitřním chlazením a zlepšeným odstraňováním třísky.
Zvláště pro usnadnění obrábění hliníku jsou vyvíjeny povrchové úpravy, poskytující vyšší odolnost vůči opotřebení, jež mají podstatný vliv na vlastnosti nástroje. Navzdory skutečnosti, že povrchové úpravy mají tloušťku pouhých několika mikrometrů, hrají v účinnosti nástroje zásadní roli. Povrchová úprava může být využita pro přizpůsobení povrchu pro určitou aplikaci. To se bez výjimek provádí pro snížení ztrát třením a otěrem. Povrchové úpravy, používané při obrábění natvrdo, nasucho a s vysokou řeznou rychlostí i při jiných inovativních výrobních postupech, musí prokazovat vysokou odolnost vůči tlaku a střihu, vysoký difúzní odpor, vysokou tepelnou a chemickou stabilitu. Musí být rovněž velmi tvrdé, vykazovat vysokou tvrdost při zvýšených teplotách a dobré parametry tření. Na EMO však nebyla představena žádná univerzální povrchová úprava. Odborníci již nehovoří o povrchových úpravách jako takových. Namísto toho používají termín "systémy povrchových úprav" - a skutečně tu existuje rozdíl. Váha připisovaná jednotlivým parametrům daného systému povrchové úpravy závisí na dané konkrétní aplikaci.
A jaké systémy povrchové úpravy byly prezentovány na EMO v Miláně? Podle Georga Erkense od firmy Cemecon AG, trend spěje k "tvrdým, vícevrstvým, nanostrukturovaným ochranám proti otěru a gradientovým povrchovým úpravám s integrovanými vrstvami pevného maziva pro snížení otěru nebo bez něj. Ve vývoji jsou i komplexní, antioxidační povrchové úpravy, např. povrchové úpravy na základě (Ti,Al)N, a mikro- a nanokrystalické a vícevrstvé diamantové povlaky".
Krystalické vrstvy z PVD oxidů, upravené pro konkrétní aplikace, jsou kombinovány se systémy tvrdých materiálů tak, aby vytvářely nové, vysoce výkonné systémy budoucnosti.
Hladké, vysoce pevné diamantové vrstvičky povrchové úpravy značně zvyšují výkonnost nástroje.
Foto: Cemecon
Supernitridy představují úplně nový přístup k takovým aplikacím, jako je obrábění nasucho. Prokázaly značný potenciál pro bezemulzní vyvrtávání. Teplo uvolněné při obrábění vytváří produkty reakce na povrchu povlaku, jež mají velmi příznivé vlastnosti pro tření. Difúzní procesy v povrchové úpravě vedou k trvalému přísunu "výtažků". To má za následek samomazný efekt a karbidová vrstvička vykazuje vysokou odolnost vůči opotřebení. Podle Georga Erkense od firmy Cemecon AG ve Würselenu "výrobci nástrojů a koneční uživatelé si v budoucnosti budou moci u svých vysokorychlostních nástrojů vybrat ze široké palety povrchových úprav, technologií a postupů před a po obrábění, což jim napomůže vyrovnávat se s požadavky současných výrobních aplikací".
Význam materiálů z PCD (polykrystalický diamant) nadále roste. Důvodem je zřejmě zvýšená míra využívání materiálů z hliníku a zesílených vlákny. Řezná ostří z PCD vytvářejí lepší povrch, řez je pravidelnější a je možné obrábět při značně vyšších řezných rychlostech. Nástroje také mají značně delší životnost. Nástroje s hroty z PCD však lze využívat i jinak než pro pouhé obrábění hliníku. PCD má překvapivé výhody při jemném obrábění odlitků. Firma Mapal vyvinula výstružníky HPR s hroty z PCD pro jemné obrábění odlitků. Vývrty v odlitcích chlazení brzdových válců, vyrobených ze železa s lamelárním grafitem mají po obrábění drsnost Ra = 0,5. Požadavek je Ra = 0,7. Není tedy již zapotřebí honování ani doválcování. Pro srovnání - přesný vyvrtávací nástroj z karbidu dosáhl "pouze" Ra = 0,9, a čas pro obrábění se snížil z 5 na 4,1 s. Co víc byste chtěli?