Requisitenproduktionsprozess
Oct 30, 2024| Beschichtungstechnologie
Die Beschichtung des Werkzeugs ist eine große Veränderung in der mechanischen Bearbeitungsindustrie. Es besteht darin, eine, zwei oder sogar mehrere Schichten dünner Schichten aus Materialien mit hoher Härte, hoher Verschleißfestigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit (wie TiN, TiC usw.) auf das Substrat mit hoher Zähigkeit des Werkzeugs aufzutragen, so dass das Werkzeug verfügt über eine umfassende und gute Gesamtleistung. Die Härte von unbeschichtetem Schnellarbeitsstahl beträgt nur 62 bis 68 HRC (760 bis 960 HV) und die Härte von Hartmetall beträgt nur 89 bis 93,5 HRA (1300 bis 1850 HV). während die Oberflächenhärte nach der Beschichtung mehr als 2000 bis 3000 HV erreichen kann. In der industriellen Produktion kann der Einsatz beschichteter Werkzeuge die Bearbeitungseffizienz und Bearbeitungsgenauigkeit verbessern, die Lebensdauer verlängern und Kosten senken. In den letzten 30 Jahren hat sich die Werkzeugbeschichtungstechnologie rasant weiterentwickelt und beschichtete Werkzeuge sind weit verbreitet. Beschichtete Schnellarbeitsstahlwerkzeuge und beschichtete Hartmetallwerkzeuge machen mehr als 50 % des Gesamteinsatzes aller Werkzeuge aus. In Westeuropa entwickeln sich beschichtete Werkzeuge aufgrund der Ressourcenknappheit und der hohen Effizienz der mechanischen Bearbeitung sowie der Weiterentwicklung der CNC-Technologie und der Zunahme schwer zu bearbeitender Materialien passiv mit erstaunlicher Geschwindigkeit weiter. Der Anteil beschichteter Werkzeuge in den westlichen Industrieländern ist von 26 % im Jahr 1978 auf 90 % im Jahr 2005 gestiegen. Etwa 80 % der in neuen CNC-Werkzeugmaschinen verwendeten Werkzeuge sind beschichtete Werkzeuge.
Vorteile beschichteter Werkzeuge
Denn das Oberflächenbeschichtungsmaterial weist eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf und ist beständig gegen hohe Temperaturen. Daher ermöglichen beschichtete Werkzeuge im Vergleich zu unbeschichteten Werkzeugen höhere Schnittgeschwindigkeiten und verbessern dadurch die Schnitteffizienz; oder kann die Standzeit des Werkzeugs bei gleicher Schnittgeschwindigkeit erhöhen. Da der Reibungskoeffizient zwischen dem Beschichtungsmaterial und dem bearbeiteten Material gering ist, ist die Schnittkraft des beschichteten Werkzeugs geringer als die des unbeschichteten Werkzeugs. Die Qualität der bearbeiteten Oberfläche des Teils ist bei der Bearbeitung mit beschichteten Werkzeugen besser. Aufgrund der guten Gesamtleistung des beschichteten Werkzeugs weist der beschichtete Hartmetalleinsatz eine gute Vielseitigkeit auf, und ein beschichteter Hartmetalleinsatz hat einen breiteren Einsatzbereich. Chinas Werkzeugbeschichtungstechnologie liegt immer noch weit hinter der der industriell entwickelten Länder zurück, und auch die Zahl der beschichteten Werkzeuge liegt weit zurück und macht nur 20 % aller Werkzeuge aus. Die meisten davon werden auf CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren verwendet, und nur sehr wenige werden auf gewöhnlichen Nicht-CNC-Werkzeugmaschinen verwendet, was hauptsächlich auf kognitive Probleme und Preisfaktoren zurückzuführen ist. Daher besteht in China bei der Entwicklung und Anwendung der Werkzeugbeschichtungstechnologie großes Verbesserungspotenzial.
Schneidwerkzeuge
Entsprechend den Anforderungen der Entwicklung der Fertigungsindustrie werden multifunktionale Verbundwerkzeuge sowie Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungswerkzeuge zum Mainstream der Werkzeugentwicklung. Angesichts der zunehmenden Zahl schwer zu verarbeitender Materialien muss die Werkzeugindustrie die Werkzeugmaterialien verbessern, neue Werkzeugmaterialien und vernünftigere Werkzeugstrukturen entwickeln. Der Einsatz von Hartmetallmaterialien und -beschichtungen hat zugenommen. Feinkörnige und ultrafeinkörnige Hartmetallwerkstoffe sind die Entwicklungsrichtung; Nanobeschichtungen, Gradientenstrukturbeschichtungen und Beschichtungen neuer Strukturen und Materialien werden die Leistung des Werkzeugeinsatzes erheblich verbessern; Der Einsatz physikalischer Beschichtungen (PVD) nimmt weiter zu. Der Einsatz neuer Werkzeugmaterialien hat zugenommen. Die Zähigkeit von Werkzeugmaterialien wie Keramik, Metallkeramik, Siliziumnitridkeramik, PCBN, PKD usw. wurde weiter verbessert und die Einsatzmöglichkeiten nehmen zu. Die Schneidtechnik entwickelt sich rasant weiter. Hochgeschwindigkeitsschneiden, Hartschneiden und Trockenschneiden entwickeln sich weiterhin rasant und der Anwendungsbereich erweitert sich rasant.