작은 원형 공구에 대한 적절한 표면 준비는 공구 수명을 늘리고 가공 사이클 시간을 단축하며 가공 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 가공 요구에 맞는 올바른 공구 코팅을 선택하는 것은 혼란스럽고 노동 집약적일 수 있습니다.
각 코팅에는 기계가공에 있어 장점과 단점이 모두 있습니다. 부적절한 코팅을 선택하면 코팅되지 않은 공구보다 공구 수명이 줄어들고 때로는 코팅 전보다 더 많은 문제가 발생할 수 있습니다.
PVD 코팅, CVD 코팅, PVD와 CVD를 번갈아 코팅하는 복합 코팅 등 선택할 수 있는 많은 종류의 공구 코팅이 있습니다. 이러한 코팅은 공구 제조업체 또는 코팅 공급업체에서 쉽게 구할 수 있습니다. 바닥.
이 기사에서는 일부 도구 코팅의 공통 속성과 일반적으로 사용되는 일부 PVD 및 CVD 코팅 옵션을 간략하게 소개합니다. 코팅의 각 속성은 절단 작업에 가장 유익한 코팅을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
1 코팅의 특성
경도
코팅으로 인한 높은 표면 경도는 공구 수명을 늘리는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 일반적으로 재료나 표면이 단단할수록 공구 수명이 길어집니다.
질화티타늄(TiCN) 코팅은 질화티타늄(TiN) 코팅보다 경도가 더 높습니다. 탄소 함량 증가로 인해 TiCN 코팅의 경도는 33% 증가했으며 경도 범위는 약 Hv3000에서 4000(제조업체에 따라 다름)입니다.
절삭 공구에 Hv9000만큼 높은 표면 경도를 가진 CVD 다이아몬드 코팅의 적용은 비교적 성숙되었습니다. PVD 코팅 절삭 공구와 비교하여 CVD 다이아몬드 코팅 절삭 공구의 수명이 10~20배 증가했습니다. 다이아몬드 코팅의 높은 경도와 코팅되지 않은 공구에 비해 절삭 속도를 2~3배 높일 수 있어 비철 소재 절삭에 적합합니다.
내마모성
내마모성은 마모에 저항하는 코팅의 능력을 의미합니다. 일부 공작물 재료는 자체적으로 너무 단단하지 않을 수 있지만 생산 중에 추가된 요소와 공정을 사용하면 공구의 절삭날이 깨지거나 무뎌질 수 있습니다.
표면 윤활성
마찰 계수가 높으면 절단 열이 증가하여 코팅 수명이 단축되고 심지어 파손될 수 있습니다. 마찰 계수를 줄이면 공구 수명을 크게 연장할 수 있습니다. 미세하고 매끄럽거나 규칙적인 질감의 코팅 표면은 칩이 경사면에서 빠르게 미끄러져 열 발생을 줄이기 때문에 절삭 열을 줄이는 데 도움이 됩니다. 더 나은 표면 윤활성을 가진 코팅된 공구는 코팅되지 않은 공구보다 더 높은 절단 속도로 가공할 수 있어 공작물 재료와의 열간 용접을 방지합니다.
산화 온도
산화 온도는 코팅이 분해되기 시작하는 온도 값을 나타냅니다. 산화 온도 값이 높을수록 고온 조건에서 절단하는 데 더 유리합니다. TiAlN 코팅의 상온 경도는 TiCN 코팅보다 낮을 수 있지만 고온 처리에서 TiCN보다 훨씬 더 효과적인 것으로 입증되었습니다. 매크로 프로그램 튜토리얼의 사본을 보내려면 WeChat: Yuki7557을 추가하십시오. TiAlN 코팅이 고온에서도 여전히 경도를 유지할 수 있는 이유는 공구와 칩 사이에 알루미늄 산화물 층이 형성될 수 있기 때문입니다. 알루미늄 산화물 층은 공구에서 공작물 또는 칩으로 열을 전달할 수 있습니다. 카바이드 공구는 일반적으로 고속 강철 공구에 비해 절삭 속도가 더 높기 때문에 TiAlN은 초경 공구용 코팅으로 선택됩니다. 카바이드 드릴과 엔드 밀에는 종종 이 PVD TiAlN 코팅이 적용됩니다.
유착방지
코팅의 접착 방지 특성은 공구와 가공 중인 재료 사이의 화학 반응을 방지하거나 완화하여 공구에 가공물 재료가 쌓이는 것을 방지합니다.
비철금속(예: 알루미늄, 황동 등)을 가공할 때 공구에 구성인선(BUE)이 자주 발생하여 공구 치핑 또는 공작물 치수 공차를 벗어날 수 있습니다. 가공 중인 재료가 공구에 달라붙기 시작하면 접착력이 계속 확장됩니다.
성형 탭으로 알루미늄 공작물을 가공할 때 각 구멍을 가공한 후 탭에 부착된 알루미늄이 증가하여 결국 탭의 직경이 너무 커져 공작물 크기가 공차를 벗어나 스크랩됩니다. 접착 방지 특성이 우수한 코팅은 절삭유 특성이 좋지 않거나 충분히 집중되지 않은 가공 상황에서도 잘 작동합니다.
2 일반적으로 사용되는 코팅
1 질화티타늄 코팅(TiN)
TiN은 공구 경도를 높이고 산화 온도를 높이는 범용 PVD 코팅입니다. 이 코팅은 고속 강철 절삭 공구 또는 성형 공구에 사용되어 매우 우수한 가공 결과를 얻을 수 있습니다.
2 티타늄 카바이드 질화물 코팅(TiCN)
TiCN 코팅에 추가된 탄소 원소는 공구의 경도를 높이고 더 나은 표면 윤활성을 얻을 수 있으며 이는 고속 강철 공구에 이상적인 코팅입니다.
3 질소-알루미늄-티타늄 또는 질소-티타늄-알루미늄 코팅(TiAlN/AlTiN)
TiAlN/AlTiN 코팅에 형성된 알루미나 층은 공구의 고온 가공 수명을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 이 코팅은 주로 건식 또는 반건식 절단에 사용되는 초경합금 공구에 선택할 수 있습니다. 코팅에 포함된 알루미늄과 티타늄의 비율에 따라 AlTiN 코팅은 TiAlN 코팅보다 더 높은 표면 경도를 제공할 수 있으므로 고속 가공을 위한 또 다른 가능한 코팅 옵션입니다.
4 크롬 질화알루미늄 코팅(AlCrN)
AlCrN 코팅의 우수한 케이킹 방지 특성으로 인해 구성인선이 발생하기 쉬운 공정에서 선택되는 코팅입니다. 거의 보이지 않는 이 코팅을 적용하면 고속강 또는 초경 절삭 공구 및 성형 공구의 가공 성능이 크게 향상됩니다.
5다이아몬드 코팅(다이아몬드)
CVD 다이아몬드 코팅은 비철 금속 재료 가공 도구에 최고의 성능을 제공할 수 있으며 흑연, 금속 매트릭스 복합재(MMC), 고규소 알루미늄 합금 및 기타 여러 고마모성 재료 가공에 이상적인 코팅입니다(참고: 순수 다이아몬드 코팅 강철 부품의 가공은 많은 절삭 열을 발생시키고 화학 반응을 일으켜 코팅과 도구 사이의 접착층을 파괴하기 때문에 절삭 공구는 강철 부품을 가공하는 데 사용할 수 없습니다.
하드 밀링, 태핑 및 드릴링을 위한 다양한 코팅이 있으며 각각 고유한 용도가 있습니다. 또한 표면층과 도구 모재 사이에 다른 코팅이 내장되어 도구의 수명을 더욱 늘릴 수 있는 다층 코팅도 사용할 수 있습니다.
3 코팅의 성공적인 적용
비용 효율적인 코팅 적용을 달성하는 것은 많은 요인에 따라 달라질 수 있지만 일반적으로 각 특정 처리 적용에 대해 실행 가능한 코팅 옵션은 하나 또는 몇 개뿐입니다.
코팅과 그 특성의 올바른 선택은 가공성의 눈에 띄는 개선과 거의 또는 전혀 개선되지 않은 것의 차이를 의미할 수 있습니다. 절삭 깊이, 절삭 속도 및 냉각수는 모두 공구 코팅이 얼마나 잘 적용되는지에 영향을 미칠 수 있습니다.
피삭재 재료의 가공에는 많은 변수가 존재하기 때문에 선택할 코팅을 결정하는 가장 좋은 방법 중 하나는 시험 절단입니다. 코팅 공급업체는 코팅의 고온 저항성, 내마찰성 및 내마모성을 더욱 향상시키기 위해 지속적으로 더 많은 새로운 코팅을 개발하고 있습니다. 코팅(공구) 제조업체와 협력하여 가공 응용 분야를 위한 최신 및 최고의 공구 코팅을 검증하는 것이 좋습니다.
