高速加工、干式加工等技術(shù)和難加工工件材料的發(fā)展不斷地向切削刀具制造商們施壓熟什,要求開發(fā)出能實現(xiàn)更高速度堕义、提供更長刀具壽命以及經(jīng)得住嚴峻加工工況考驗的新產(chǎn)品。
這些要求所產(chǎn)生的問題包括切削區(qū)內(nèi)升高的溫度脆栋,即應(yīng)用于切削過程的許多能量被轉(zhuǎn)變成了熱量倦卖。此外,雖然在加工過程中產(chǎn)生的熱量通過減少切屑形成所需要的力椿争,能有助于使切削作用更容易糖耸,但它也會流入切削刃,引起刀具的塑性變形丘薛,對刀具壽命產(chǎn)生負面影響嘉竟。
對于操作工而言,為了利用這些機床的高速性能洋侨,必須擁有極具化學穩(wěn)定性和耐熱性的切削刀具舍扰。刀片在切屑形成過程中扮演著關(guān)鍵的角色——是實現(xiàn)良好的切屑控制、生產(chǎn)率希坚、刀具壽命和可靠性的第一步边苹。
鍍層的貢獻
鍍層硬質(zhì)合金刀片由于其耐磨性、化學穩(wěn)定性和高硬度裁僧,在車間大多數(shù)金屬切除加工中長期占有主導地位短琴。具有移除大量材料的能力并同時保持較長刀具壽命的80%刀片是鍍層硬質(zhì)合金材質(zhì)。鍍層可以增強耐磨性智榆、延長刀具壽命膏般,并能擴大某種特定材質(zhì)等級的功能和允許更高的加工速度儿趋。
鍍層必須應(yīng)用于適當?shù)幕w,才能使刀片實現(xiàn)預(yù)期的特性娜珍。多層鍍層技術(shù)意味著每一層都有其特有的功能蛔乖,例如韌性、耐磨性踏拓、潤滑性等赃剂。所以,盡管基體受到鍍層的保護直到有嚴重的刀具磨損產(chǎn)生韩烹,但是其屬性仍然會對刀具和鍍層的表現(xiàn)產(chǎn)生重大的影響淑停。
有許多方法可以改進鍍層產(chǎn)品的性能。在鍍層爐內(nèi)對化學成分進行微調(diào)酿势、對各個鍍層進行更仔細的結(jié)構(gòu)控制锰抡、鍍后對切削刃進行拋光等,所有這些設(shè)計都可以為提高質(zhì)量逢防、生產(chǎn)率或者減少成本服務(wù)。
當今最好的技術(shù)
鍍層技術(shù)的進步明顯有所增加蒲讯。罕見的忘朝、革命性的改變來源于山高刀具獨特的Duratomic金剛甲技術(shù)——獨有的化學氣相沉積(CVD)鍍層。
通過廣泛的研究和開發(fā)判帮,山高已經(jīng)掌握了控制氧化鋁(Al2O3)基體層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)局嘁。通過修改鍍層沉積技術(shù),組成鍍層的每個晶體被“傾斜”以帶來一個在切削時更有利的結(jié)晶方向晦墙。在其它結(jié)晶方向悦昵,金剛石對任何形式的破壞都有強大的抵抗力。
通過這種技術(shù)晌畅,山高已掌握了如何控制氧化鋁晶體的增長但指。從本質(zhì)上說,這種結(jié)構(gòu)的改變創(chuàng)造了一種鍍層抗楔,它能夠提升機械性能棋凳、熱性能,并能更好地結(jié)合耐磨性和韌性——超越市場上原先所有的Al2O3的性能连躏。
傳統(tǒng)氧化鋁鍍層的硬度大約是27.5GPa朵椿,而Duratomic金剛甲鍍層的硬度大約是30.5GPa,幾乎提高了11%怠义。硬度的提高將直接轉(zhuǎn)換為耐磨性的增加俭宁,因此可以提高刀具壽命。在一個典型的應(yīng)用中陷母,鍍層的工作溫度更低贷营,下降了整整60°C或者超過9%怯录,足以顯著減少刀片產(chǎn)生月牙洼磨損的傾向。
與傳統(tǒng)的Al2O3相比财调,Duratomic金剛甲鍍層表現(xiàn)為:月牙洼磨損減少认吕、切削刃塑性變形降低,刀具壽命延長兔触。當與由MTCVD制備的碳氮化鈦(TiCN)鍍層或傳統(tǒng)的Al2O3鍍層相比時沼昵,由Duratomic金剛甲技術(shù)開發(fā)的材質(zhì)等級始終展現(xiàn)出后刀面耐磨性提高和韌性的改善。
優(yōu)化的Duratomic金剛甲鍍層結(jié)構(gòu)由兩個功能部分組成审炬〖穑靠內(nèi)的TiCN基層負責提供優(yōu)異的粘附力和基本的切削刃強度,而頂層的Al2O3擔當一個有效的熱屏障潮峦,允許更高的切削速度囱皿。正是這種基體和鍍層的結(jié)合以及在Duratomic金剛甲應(yīng)用范圍內(nèi)的微調(diào)才使山高提供的刀片材質(zhì)等級能運行得更快、更持久并適合于更寬范圍的應(yīng)用忱嘹,使它們至今仍成為各類不同的車削嘱腥、銑削和孔加工應(yīng)用的首選。
高溫下快速的粗加工
隨著最新車削材質(zhì)等級TP0500的推出拘悦,山高已經(jīng)建立了深厚的Duratomic金剛甲技術(shù)基礎(chǔ)齿兔。除適合于廣泛的應(yīng)用場合,TP0500還在特定加工領(lǐng)域(為了迅速切出大量金屬础米,需要采用最硬分苇、最耐磨的材質(zhì)等級來承受高溫、高速的鋼件加工)成為耐磨性的絕對冠軍屁桑。盡管各種不同的材質(zhì)等級都可工作于這些應(yīng)用場合医寿,但它們通常不能像TP0500那樣長時間承受熱量而不發(fā)生塑性變形和月牙洼磨損。TP0500的用戶只需為這些應(yīng)用場合儲備一種可靠的材質(zhì)等級蘑斧,從而簡化庫存并減少換刀靖秩。
在特定應(yīng)用場合,如長時間連續(xù)切削或像汽車行業(yè)那樣的高生產(chǎn)率堡喳、高度競爭的環(huán)境時匣夭,TP0500可顯著提高加工參數(shù),是發(fā)電設(shè)備行業(yè)生產(chǎn)軸勇湃、鍛造零件坝总、輪轂單元、法蘭或軸承的一個良好選擇迅忙,也可加工用于建筑和農(nóng)用車輛的輪軸或傳動軸兆距。
雙重使命
為了實現(xiàn)這樣的性能水平,山高依據(jù)Duratomic金剛甲材質(zhì)等級技術(shù)的已有知識姆巨,再減小基體的顆粒度以提高硬度乏尿,同時增加Duratomic金剛甲鍍層的厚度姐蝠。這就意味用戶在硬且抗變形的基層之上得到了業(yè)界中鋼件應(yīng)用最耐磨的鍍層。
這樣的排列能經(jīng)受極大的熱量迂擅。實際上幕柬,對于這種材質(zhì)等級,熱量是一種獲得足夠韌性和減少刃口微崩傾向的先決條件症丁。由于它被設(shè)計用于中到高進給量和切深的加工拆内,基體的宏觀特性而非刃口特性是最重要的。
是否采用這種材質(zhì)等級還應(yīng)考慮以下前提條件:大型零件(或切削時間長)宠默;半精加工到粗加工應(yīng)用麸恍;干式加工和使用冷卻液的長切削;淬硬鋼和模具鋼(高達HRC40)搀矫;在穩(wěn)定切削工況下高速加工的能力抹沪。
TP0500鋼件應(yīng)用范圍
TP0500基體的碳化鎢細顆粒結(jié)構(gòu)材質(zhì)等級適用于鑄鐵的某些應(yīng)用場合,特別是球墨鑄鐵領(lǐng)域和需要提高速度能力的場合瓤球。相比專用的鑄鐵材質(zhì)等級融欧,TP0500具有更粗的顆粒度,但這使得韌性得以提高卦羡,能承受這些鑄鐵應(yīng)用的斷續(xù)切削加工噪馏。
當今,若想屹立于競爭激烈的加工應(yīng)用競技場虹茶,特別是汽車生產(chǎn)領(lǐng)域逝薪,降低零件單件成本的能力是必不可少的隅要。刀具性能可顯著影響零件的單件成本蝴罪,全新打造的TP0500在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)可提供一個獲得高效生產(chǎn)的解決方案。
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