この記事を共有する目的は、ツールの寿命を延ばすためにツールのコーティングを選択する方法について説明することです。 CNC加工.主に、工具表面コーティング技術とは何か、工具コーティングの利点は何か、工具コーティングのさまざまな特徴は何か、広く使用されている工具コーティングは何かという 4 つの質問に答えます。それでは、遅滞なく彼らの答えに移りましょう。
工具表面コーティング技術とは？
工具コーティング技術は、機械加工を行いながら強度と作業性を向上させることができる工具の表面改質に関するものです。高速切削工具の登場後、工具コーティング技術の主流化が急速に進んでいます。一方、工具コーティングは、高速工具製造業界で最も重要な部分の 1 つと考えられています。
通常、切削工具の表面は、物理的および化学的方法を使用して薄膜でコーティングされます。コーティングにより、切削工具は加工中に最高の性能を発揮できます。ツールの特徴をいくつか紹介します。 表面コーティング技術:
- ツールのコーティングにより、強度を損なうことなく硬度が大幅に向上します。現在、達成可能な硬度は100GPaの数に達しています。
- 絶え間なく進化するコーティング技術により、ツールのコーティングの高温酸化耐性と化学的安定性がさらに向上し、最高のパフォーマンスを提供します。
- 潤滑膜は優れた固相潤滑性を有し、加工品質を向上させます。
- 工具のコーティングは、加工中に精度を乱すことはありません。
ツールコーティングの利点は何ですか?
ツールコーティングの最も注目すべき利点は次のとおりです。
- ツールの寿命が向上します。
- 切断効率が向上します。
- ツールコーティングは、より良い表面品質を提供します。
- コストを削減し、加工中の冷却液の必要性を低減します。
ただし、すべての工具コーティングは、その使用と選択に応じて、優れた利点と損傷を与える可能性があります.したがって、工具コーティングを選択する際には、作業の性質を念頭に置く必要があります。
広く使用されているツールコーティングとは何ですか?
以下は、広く使用されているコーティングの一部です。
- ダイヤモンドコーティング
非鉄金属材料に関しては、CVD (化学蒸着) ダイヤモンド コーティングが理想的な選択です。また、金属マトリックス複合材 (MMC)、高シリコン アルミニウム合金、加工用グラファイト、およびその他の研磨材に最適なコーティングです。かなりの量の熱が発生し、化学反応が機械加工操作に損傷を与える可能性があるため、純粋なダイヤモンドでコーティングされた工具は鋼の切断には使用されないことに注意してください。
- 窒化チタンコーティング（TiN）
窒化チタンは、工具の硬度と酸化温度を改善するために使用される PVD (物理蒸着) コーティングです。超硬工具や高速切削工具に適しています。
- 窒化クロムコーティング (CrN)
窒化クロム コーティングは、構成刃先を容易に生成するための最優先事項です。ほとんど目立たず、超硬工具、高速度鋼工具、フォーミング工具に対してサービスを提供します。
- 窒素チタンカーバイドコーティング（TiCN）
工具の潤滑性と硬度を改善するために、TiCN が炭素成分とともに追加されます。このコーティングは、高速切削工具に対して最高の性能を発揮します。
- 窒化アルミニウムコーティングまたは窒化アルミニウムチタン (AITiN/ TiAIN)
このコーティングは、超硬工具およびセミドライ切削に使用される工具に役立ちます。それらの性能は、添加されるチタンの比率に依存します。
ツールコーティングのさまざまな特徴は何ですか?
ツールコーティングのさまざまな特徴について説明しましょう。
- 酸化温度
酸化温度は、ツールのコーティングが分離し始める温度として言及されています。酸化価が大きいほど、コーティングは良好になります。そのため、ツールとチップの間にアルミナ層が形成されるため、TiAIN は最高の酸化温度を提供します。これが、熱がワークピースまたはチップに伝達される方法です。
- 硬度
硬度も工具の長寿命に重要な役割を果たします。比較すると、TiCNコーティングはTiNコーティングよりも硬度が高いため、硬度目的でTiCNが広く使用されています。 TiCN の炭素含有量が増加したため、硬度は 33% まで高くなり、範囲は 3000 ～ 4000 (HV) のままです。
表面硬度が最大 9000 (HV) の場合、CVD コーティングは PVD コーティング ツールよりもはるかに優れたオプションであり、寿命が最大 10 ～ 20 倍長くなります。
- 耐摩耗性
摩耗に抵抗するコーティングの能力は、耐摩耗性と呼ばれます。一部の工具は、本質的に機械加工操作を維持するのに十分な硬さではないため、適切な材料でコーティングされています。
- 表面の潤滑性
摩擦係数が高いと、通常、工具や加工物が熱くなり、プロセスの効率に悪影響を及ぼします。それにもかかわらず、摩擦損失が回避できるようになったため、滑らかなまたはテクスチャーのある通常のコーティングされた表面は、プロセス中の熱を減らします。一方、コーティングされたツールは、摩擦がないため、切削速度が向上するのにも役立ちます。
- 付着抵抗
コーティングは、ツールの実際の表面とワークピースとの間の相互作用を大幅に回避し、表面仕上げを改善し、ワークピースがツールに付着するのを防ぎます。この固着防止特性により、加工品質を損なうことなく、冷却液と外部潤滑剤の必要性を回避できます。
最後の言葉
切削深さ、速度、熱、摩耗、摩擦などを含む、費用対効果が高く効率的なコーティングを施すには、多くの要因に注意を払う必要があります。また、工具コーティングとその特性を正しく選択することで、機械加工プロセス全体の効率と性能を大幅に向上させることができます。
最後に、機械加工ツールを改善するために適切なツール コーティングを選択する最善の方法は、テスト カットです。