供需大厅

登录/注册

公众号

更多资讯,关注微信公众号

小秘书

更多资讯,关注荣格小秘书

邮箱

您可以联系我们 info@ringiertrade.com

电话

您可以拨打热线

+86-21 6289-5533 x 269

建议或意见

+86-20 2885 5256

顶部

荣格工业资源APP

了解工业圈,从荣格工业资源APP开始。

打开

切削刀具的高科技

来源:荣格国际金属加工商情 发布时间:2019-06-16 716
金属加工金属成型机床其他金属材料测量及控制系统模具及冲模表面处理金属切削机床 技术前沿
收藏
特殊涂层技术可改善难加工材料的表面光洁度,并延长刀具寿命。

Walter 高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)PVD 级(MN2 WNN10 顶部) 和(M53 WSM01 底部)提供更长的刀具寿命和高质量的表面精加工。 ( 图片由 Walter USA LLC 提供 )

小型化和 / 或轻量化通常意味着更高的尺寸精度和表面光 洁度,大量的高温合金,钛合金,钴基合金和镍基合金(例 如:Inconel 718)成为加工中非常受欢迎的材料。对于 这些难加工材料 Walter 提供了合适的解决方案——用于切削工具 的高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)物理气相沉积(PVD)涂层。 与传统的 PVD 工艺相比,HIPIMS 使目标受到几千瓦功率的短脉 冲,从而产生极其光滑的表面,较低的摩擦、边缘积聚,层与基 板的良好结合和层厚度分布。 

硬质且非常坚韧的材料越来越受欢迎(例如在航空航天工 业中使用的 42HRC 和 Inconel 718DA 或在医疗行业中使用的 Ti- 6Al-4V),这些材料对可转位刀片有着复杂的要求。坚韧的材料 具有很高的粘附倾向,特别是当它 们具有高镍含量时,会导致切屑粘 附在切削刃上并形成堆积。这种情 况会导致尺寸稳定性和表面质量受 损。到目前为止,这种高强度材料 所导致的切削刃的磨损不可避免。

在具有高到中等切削深度的车 削操作期间,化学气相沉积(CVD) 涂覆的可转位刀片提供了优异的可能性。然而,它们在加工应用中达 到了极限,例如精加工和精加工, 特别是在精度和刀具寿命方面。

高功率脉冲磁控溅射 (HIPIMS)PVD工艺表面非常光滑, 减少了尖端的堆积和基于摩擦的热量产生。

上:标准 PVD 工艺——增加 液滴形成;中:HIPIMS PVD 工艺(WNN10)—— 极其光 滑的表面;下:HIPIMS 表面 与头发结构直接比较

创新,潜力

Walter 的高级车削产品经理 Gerd Kussmaul 描述了新型HIPIMS PVD 涂层可转位刀片背后的概念。

“即使对表面质量要求最高的 ISO M,S,P 和 N 材料的精 加工仍然是特殊的应用,我们看到由于市场目前的动态增长而具 有巨大的潜力,”Kussmaul 说。

精加工涉及车削操作,旨在实现始终如一的良好表面质量。

“Walter 一直在寻找能够实现工艺可靠性的几何形状和切削 刀具材料,”Kussmaul 解释道。 “新型 PVD HIPIMS 涂料具有 理想的性能,可以在锋利的切削刃上获得极其光滑的表面和极佳 的层粘合力。”

具有极其尖锐几何形状的可转位刀片,例如 FN2 或 MN2, 将受益于这种涂层工艺,因为它能产生非常稳定的切削刃。即使 在高负荷下,层也不会切断,切削刃也不会脱落。此外,高水平 的边缘稳定性可确保更低水平的均匀磨损。均匀磨损可确保整个 刀具的使用寿命,确保尺寸稳定性和表面质量。

在加工粘性铝合金或其他粘性合金时,材料在加工过程中会 很容易粘到切削刃上。从而发生典型的磨损形式,例如由粘附工 件的化学和物理反应引起的积屑瘤或明显的后刀面磨损。

增加加工量

正如 Kussmaul 指出的那样,没有充分理由,人们不一定会 从一种久经考验的切削刀具材料中改变。“新型 HIPIMS 牌号在 刀具寿命和表面质量方面取得的优势可以从比较测试中清楚地看 出。” Kussmaul 说。在 54 HRC 的工具钢 H13 上进行精加工操 作时,可以将刀具寿命延长 275%。并且在整个刀具寿命期间实 现了 Ra0.8μm 的表面值,并具有工艺可靠性。

Kussmaul 描述了另一种应用:以 262fpm 的切割速度完成 Inconel 718DA,采用新等级 WSM01,切割时间和刀具寿命为 18 分钟——是之前 WXN10 等级的两倍。

对于 Inconel 718 DA 的精加工,在相同的切削参数下,与 WXN10 可转位刀片相比,新型高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS) PVD涂层WSM01可转位刀片将切削时间从9分钟提高到18分钟。

工艺可靠性提高,成本降低

Walter 的 HIPIMS PVD 可转位刀片可应用于需要高精度,高 表面质量和高工艺可靠性的任何应用场景,特别是在处理难加工 材料时,而且成本更低,因为 HIPIMS PVD 涂层与硬质合金基体 相结合,使切削刀具材料具有始终如一的高加工质量和较长的刀具 寿命。对于诸如精加工之类的难加工以及诸如具有高硅含量的铝合 金之类的粘性材料尤其如此。与以前的可转位刀片相比,刀具寿命 和表面质量的提高是显着的,通常可以显著降低成本。

 

 

□ 本文译自 Aerospace Manufacturing and Design 杂志

收藏
推荐新闻