La intención detrás de compartir este artículo es discutir la elección de recubrimientos de herramientas para mejorar su vida en Mecanizado CNC. Principalmente, se responderán cuatro preguntas: qué es la tecnología de recubrimiento de superficies de herramientas, cuáles son los beneficios del recubrimiento de herramientas, cuáles son las diferentes características del recubrimiento de herramientas y cuáles son los recubrimientos de herramientas ampliamente utilizados. Entonces, pasemos a sus respuestas sin demora.
¿Qué es la tecnología de recubrimiento de superficies de herramientas?
La tecnología de recubrimiento de herramientas está relacionada con la modificación de la superficie de una herramienta que puede mejorar su resistencia y trabajo mientras se realiza el mecanizado. Después de la aparición de las herramientas de corte de alta velocidad, se ha visto un aumento en la incorporación de la tecnología de recubrimiento de herramientas. Mientras tanto, el recubrimiento de herramientas se considera una de las partes más críticas de la industria de fabricación de herramientas de alta velocidad.
Por lo general, la superficie de la herramienta de corte se recubre con una película delgada, generalmente mediante métodos físicos y químicos. El recubrimiento hace que la herramienta de corte pueda rendir al máximo durante el mecanizado. Estas son algunas de las características de la herramienta. tecnología de recubrimiento de superficies:
- El recubrimiento de la herramienta aumenta considerablemente su dureza sin comprometer su resistencia. Actualmente, la dureza alcanzable ha alcanzado el número de 100GPa.
- Con la tecnología de recubrimiento en constante evolución, la resistencia a la oxidación a alta temperatura y la estabilidad química del recubrimiento en la herramienta han mejorado aún más y ofrecen el mejor rendimiento posible.
- Las películas de lubricación poseen una lubricación de fase sólida excepcional para mejorar la calidad del procesamiento.
- El recubrimiento de la herramienta no altera la precisión mientras se realiza el mecanizado.
¿Cuáles son los beneficios del recubrimiento de herramientas?
Estos son los beneficios más notables del recubrimiento de herramientas:
- La vida útil de la herramienta mejora.
- Se mejora la eficiencia de corte.
- El recubrimiento de herramientas ofrece una mejor calidad superficial.
- Reduce los costes y la necesidad de líquido refrigerante durante el mecanizado.
Sin embargo, cada recubrimiento de herramienta puede infligir excelentes beneficios y daños dependiendo de su uso y selección. En consecuencia, se debe tener en cuenta la naturaleza del trabajo al elegir el recubrimiento de la herramienta.
¿Cuáles son los recubrimientos de herramientas ampliamente utilizados?
Los siguientes son algunos de los recubrimientos ampliamente utilizados:
- Revestimiento de diamante
Cuando se trata de materiales de metales no ferrosos, el recubrimiento de diamante CVD (deposición química de vapor) es una opción ideal. Además, es un revestimiento perfecto para compuestos de matriz metálica (MMC), aleación de aluminio con alto contenido de silicio, procesamiento de grafito y otros materiales abrasivos. Recuerde, las herramientas recubiertas de diamante puro no se utilizan para cortar acero, ya que se genera una cantidad considerable de calor y las reacciones químicas pueden dañar la operación de mecanizado.
- Revestimiento de nitruro de titanio (TiN)
El nitruro de titanio es un recubrimiento PVD (deposición física de vapor) que se utiliza para mejorar la dureza y la temperatura de oxidación de la herramienta. Es adecuado para herramientas de corte de carburo y de alta velocidad.
- Revestimiento de nitruro de cromo (CrN)
El recubrimiento de nitruro de cromo sigue siendo una consideración principal para generar fácilmente bordes reconstruidos. Es casi invisible y ofrece servicios contra herramientas de carburo, herramientas de acero de alta velocidad y herramientas de formación.
- Revestimiento de carburo de titanio y nitrógeno (TiCN)
Para mejorar la lubricidad y la dureza de la herramienta, se agrega TiCN con el componente de carbono. Este recubrimiento proporciona el mejor rendimiento frente a herramientas de corte de alta velocidad.
- Recubrimiento de nitruro de aluminio o titanio de nitruro de aluminio (AITiN/ TiAIN)
Este recubrimiento es útil para las herramientas de carburo y las herramientas utilizadas para el corte semiseco. Su rendimiento depende de la proporción de titanio añadido.
¿Cuáles son las diferentes características del recubrimiento de herramientas?
Analicemos las diferentes características del recubrimiento de herramientas:
- Temperatura de oxidación
Se alude a la temperatura de oxidación como la temperatura a la que el revestimiento de la herramienta comienza a separarse. Cuanto mayor sea el valor de oxidación, mejor será el recubrimiento. Dado eso, TiAIN ofrece la temperatura de oxidación más alta a medida que se desarrolla la capa de alúmina entre la herramienta y el chip. Así es como el calor se transfiere a la pieza de trabajo o viruta.
- Dureza
La dureza también juega un papel vital en la larga vida útil de la herramienta. En comparación, el recubrimiento de TiCN tiene una mayor dureza que los recubrimientos de TiN, y es por eso que TiCN se usa ampliamente para fines de dureza. Debido al mayor contenido de carbono en TiCN, la dureza aumenta hasta 33% y el rango permanece entre 3000-4000 (HV).
Con una dureza superficial de hasta 9000 (HV), el recubrimiento CVD es una opción mucho mejor que la herramienta recubierta con PVD, lo que aumenta la vida útil hasta 10-20 veces.
- Resistencia a la abrasión
La capacidad de un revestimiento para resistir el desgaste se denomina resistencia a la abrasión. Dado que algunas herramientas no son inherentemente lo suficientemente duras para soportar la operación de mecanizado, se recubren con un material adecuado.
- Lubricidad de la superficie
Un alto coeficiente de fricción suele calentar la herramienta y la pieza de trabajo, lo que afecta negativamente a la eficiencia del proceso. Sin embargo, una superficie recubierta regular lisa o texturizada reduce el calor durante el proceso porque ahora se pueden evitar las pérdidas por fricción. Mientras tanto, las herramientas recubiertas también pueden ayudar a tener una mejor velocidad de corte debido a la ausencia de fricción.
- Resistencia a la adherencia
El recubrimiento evita en gran medida la interacción entre la superficie real de la herramienta y la pieza de trabajo, mejorando el acabado de la superficie y evitando que la pieza de trabajo se deposite sobre la herramienta. Esta propiedad antiadherente puede evitar la necesidad de fluido refrigerante y lubricidad externa sin comprometer la calidad del mecanizado.
Ultimas palabras
Se deben tener en cuenta muchos factores para tener aplicaciones de recubrimiento rentables y eficientes, incluida la profundidad de corte, la velocidad, el calor, el desgaste, la fricción y otros. Además, la elección correcta del recubrimiento de la herramienta y sus propiedades pueden mejorar significativamente la eficiencia y el rendimiento general del proceso de mecanizado.
Finalmente, la mejor manera de elegir el recubrimiento de herramienta adecuado para mejorar la herramienta del proceso de mecanizado es el corte de prueba.