Narzędzia powlekane
Powłoka powierzchniowa jest nakładana na podłoże narzędzia (ostrza) o dobrej wytrzymałości i cienkiej warstwie materiałów o dużej twardości, wysokiej odporności na zużycie i odporności na wysoką temperaturę (takich jak TN, T, C itp.), dzięki czemu frez ( ostrze) ma wszechstronną i dobrą wszechstronną wydajność.
Szybki rozwój technologii powlekania doprowadził do powszechnego stosowania narzędzi powlekanych. W 1969 roku firmy Krupp w Niemczech i Sandvik w Szwecji z sukcesem opracowały technologię powlekania CVD i wprowadziły na rynek płytki węglikowe pokrywane metodą CVD. Na początku lat 70-tych XX wieku w Stanach Zjednoczonych R. Runshan i A. Raghuran opracowali proces fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD i w 1981 roku wprowadzili na rynek narzędzie skrawające ze stali szybkotnącej PVD TN. W tamtym czasie powłoka CVD temperatura procesu wynosiła około 1000 stopni i była stosowana głównie do powlekania powierzchni narzędzi (ostrzy) z węglika wolframu; Temperatura procesu powlekania PVD wynosi 500 stopni i poniżej 500 stopni, co jest stosowane głównie do powlekania powierzchni narzędzi ze stali szybkotnącej. Później technologie powlekania CVD i PVD szybko się rozwinęły i poczyniono ogromny postęp w zakresie materiałów powlekających, sprzętu i procesów powlekania, a także rozwoju technologii powlekania materiałów wielowarstwowych, dzięki czemu znacznie poprawiła się wydajność powlekanych narzędzi (ostrzy). W przeszłości technologię powlekania PVD stosowano głównie do narzędzi ze stali szybkotnącej, jednak w ostatnich latach wraz z szybkim rozwojem technologii powlekania PVD można ją z powodzeniem stosować także do narzędzi (ostrzy) węglikowych, stanowiących połowę węglika - narzędzia powlekane (ostrza). Obecnie powszechnie stosowane są narzędzia powlekane ze stali szybkotnącej oraz narzędzia (ostrza) z węglika powlekanego, które stanowią ponad 50% całkowitego zużycia wszystkich narzędzi.
1. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD)
W przeszłości powłoki narzędzi z węglika wolframu powlekano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej w wysokiej temperaturze (HTCVD). W systemie osadzania pod ciśnieniem atmosferycznym lub podciśnieniem czysty H, CH, N, TiCL, AICL, CO i inne gazy są równomiernie mieszane zgodnie ze składem osadu w określonym stosunku, a następnie powlekane na powierzchni ostrze z węglika spiekanego o określonej temperaturze (zwykle 1000 ~ 1050 stopni), to znaczy TC, TN, TCN, AL, O lub ich powłoki kompozytowe osadzają się na powierzchni ostrza. Do chwili obecnej najczęściej stosowaną metodą procesową jest HTCVD, obok HTCVD istnieje również proces plazmowego chemicznego osadzania z fazy gazowej (PCVD), który jest kolejną metodą powlekania powierzchni narzędzi (ostrzy) z węglika spiekanego, ponieważ proces powlekania temperatura jest niska (700 ~ 800 stopni), więc wytrzymałość ostrza na zginanie jest zmniejszona. Ponieważ TC jest najbliższy współczynnikowi rozszerzalności liniowej materiału matrycy, zwykle na powierzchnię podłoża nakłada się najpierw cienką warstwę TC, a następnie TN, AL, 0, np. TC-TiNTiC-AL,O,TC- TiCN. NIP i tak dalej.
Później w różnych krajach opracowano wiele różnych kombinacji powłok wielowarstwowych, do których należą: TiCN-AL, O, TiCN-TC TN, TCN. TC AL,O,,TICN ALO, TIN,TICN. TIC-AL,O, TIN,TICN. AL,O,-TCNTiC-TICN-TIN, TN-TICN-TIN, itp. Można zauważyć, że w ostatnich latach coraz częściej stosuje się TCN lub TN jako warstwę bazową, ze względu na ulepszenie węglika bazowego, np. jako struktura gradientowa. Ponadto powłoki TN nie należy stosować samodzielnie, ponieważ twardość TiN nie wzrasta znacząco w porównaniu z węglikiem spiekanym, a TN należy stosować w połączeniu z TC, TiCN, AL, O itp.
2. Fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD)
Na początku wszystkie powłoki PVD stosowano „metodą odparowania próżniowego”, warstwa folii była często nierówna, a połączenie z podłożem nie było wystarczająco mocne, a następnie „metodą próżniowego rozpylania magnetronowego” i „procesem powlekania plazmą próżniową” i inne procesy zostały opracowane, a efekt był bardzo dobry. Obecnie dwie ostatnie metody stosowane są głównie do powlekania powierzchni narzędzi.
We wczesnych latach powłokę PVD stosowano wyłącznie w narzędziach ze stali szybkotnącej, a jako materiał powłokowy stosowano TN. Później udoskonalono proces powlekania, opracowano różnorodne materiały powłokowe i powłoki wielowarstwowe, a także uzyskano dużą liczbę zastosowań narzędzi z węglika wolframu. Efekt powłoki jest znacznie lepszy niż kiedykolwiek. Materiały powłokowe TN są nadal w użyciu, a pojawiającymi się materiałami powłokowymi są TAIN i AITIN, które są lepiej stosowane niż TiN.
Europa posiada najwyższy poziom technologii powlekania PVD, wyprzedzając inne kraje i regiony. Do znanych producentów należą 0erlkonBalzers, PVT Plasma Vacuum Technology w Niemczech i Unimerco w Danii. Ich sprzęt i technologia powlekania PVD są zaawansowane, z szeroką gamą materiałów powlekających i dobrą wydajnością powlekanych noży i innych produktów.
