+86-15986734051

סוגים, גורמים ושיטות טיפול בסדקים במוצרי פלסטיק

Jul 28, 2022

הציפוי הטוב ביותר לחיתוך יבש במהירות גבוהה הוא חנקן אלומיניום טיטניום


סיבה גדולה מדוע נוזלי חיתוך אינם נחוצים יותר כיום היא בגלל ציפויים. הם מקלים על זעזועים בטמפרטורה על ידי עיכוב העברת חום מאזור החיתוך אל התוספת (כלי). הציפוי פועל כמו מחסום תרמי מכיוון שיש לו מוליכות תרמית נמוכה בהרבה מבסיס הכלי וחומר העבודה. כתוצאה מכך, כלים אלו סופגים פחות חום ויכולים לעמוד בטמפרטורות חיתוך גבוהות יותר. בין אם מדובר בחריטה או כרסום, כלים מצופים מאפשרים פרמטרי חיתוך יעילים יותר מבלי להפחית את חיי הכלי.


עובי הציפוי הוא בין 2 ל-18 מיקרון, והוא ממלא תפקיד חשוב בביצועי הכלים. ציפויים דקים עמידים בשינויי טמפרטורה טוב יותר במהלך חיתוך השפעות מאשר ציפויים עבים יותר מכיוון שלציפויים דקים יותר יש פחות מתח והם נוטים פחות להיסדק. בקירור וחימום מהירים, ציפויים עבים נוטים להתנפץ כמו זכוכית שמחממת ומתקררת מהר מאוד. חיתוך יבש עם תוספות מצופים דק יכול להאריך את חיי הכלים עד 40 אחוז, וזו הסיבה שציפויים פיזיים משמשים לעתים קרובות לציפוי כלים עגולים ותוספות כרסום. ציפויי PVD נוטים להיות מיושמים דקים יותר מציפויים כימיים ומתחברים חזק יותר לקו המתאר. בנוסף, ציפוי PVD יכול להיות מופקד על קרביד צמנט בטמפרטורות נמוכות בהרבה, כך שהם משמשים יותר לקצוות חדים מאוד ולכלי כרסום וחריטה חיוביים גדולים.

למרות שחומר הציפוי הוא טיטניום ניטריד, הוא מהווה 80 אחוז מכלל הכלים המצופים. עם זאת, במקרה של חיתוך יבש במהירות גבוהה, ציפוי ה-PVD הטוב ביותר הוא טיטניום-אלומיניום-ניטריד (TiAlN), העולה על ביצועיו של טיטניום ניטריד בפקטור של ארבע בחיתוך מתמשך בטמפרטורה גבוהה, כמו בחיתוך במהירות גבוהה. ציפוי TiAlN גם מתעלה על ציפויים אחרים עבור כלים בתנאי לחץ תרמי גבוה יותר. כגון כרסום יבש וקידוח חורים עמוקים של חורים בקוטר קטן שבהם קשה להגיע לנוזלי חיתוך


TiAlN קשה יותר מ-TiN בטמפרטורות חיתוך והוא יציב תרמית. ציפויי PVD מנצלים את העמידות שלו בפני בלאי כימי. יש לו קשיות של עד 3500 מעלות ויקרס וטמפרטורת הפעולה שלו היא עד 1470 מעלות F. מדעני חומרים משערים שניתן לייחס תכונות אלו לסרטי תחמוצת אלומיניום אמורפיים, הנוצרים בממשק השבב/כלי כאשר חלק מהאלומיניום ב- משטח הציפוי מתחמצן בטמפרטורות גבוהות.

ציפויי PVD מרובי-שכבתיים דקים במיוחד נבחרו בכוונה למחקר זה, ותהליך התצהיר מייצר ציפויים המורכבים ממאות שכבות, כל אחת בעובי של כמה ננומטרים בלבד. התצהיר של ציפוי PVD כללי הוא רק ציפויים בעובי של כמה מיקרומטרים.


למרות שלציפוי PVD יש יתרונות רבים, ציפוי CVD עדיין פופולרי יותר לעיבוד מרבית המתכות הברזליות. בתהליך ה-CVD, טמפרטורת השקיעה הגבוהה יותר מסייעת לשיפור חוזק ההדבקה ומאפשרת תכולת קובלט גבוהה יותר במטריקס, כך שהקשיחות של קצה החיתוך טובה והיכולת להתנגד לעיוות פלסטי משתפרת. בשל יחס ציפוי CVD


CVD הוא תהליך של הנחת שכבה שימושית של תחמוצת אלומיניום על הכלי, הציפוי הכי עמיד בחום וחמצון הידוע. אלומינה היא מוליך גרוע, היא מבודדת את הכלי מהחום שנוצר על ידי חיתוך דפורמציה, ומעודדת זרימת חום לתוך השבב. זהו חומר ציפוי CVD מצוין בעיקר עבור כלי מפנה קרביד המשמשים בחיתוך יבש. זה גם מגן על המצע במהלך חיתוך במהירות גבוהה והוא הציפוי הטוב ביותר נגד שחיקה ובלאי מכתש.


לתוספות מצופים חיי כלי ארוכים יותר והם יציבים יותר בכרסום יבש מאשר כרסום רטוב. מהירויות חיתוך גבוהות יותר יגדילו עוד יותר את טמפרטורת החיתוך. לדוגמה, עיבוד יבש של ברזל יצוק במהירות חיתוך של 14,000 סל"ד ו-1,575 אינצ'ים לדקה יכול לחמם את אזור החיתוך מול הכלי ל-600 מעלות עד 700 מעלות. קצב הסרת המתכות דומה לכרסום אלומיניום, בעוד שהטמפרטורות המתקבלות גבוהות יותר על ברזל יצוק מאשר על כלים רגילים.


מבחר cermets, קרמיקה, CBN, PCD


מהירויות חיתוך גבוהות יותר דורשות חומרי כלים עמידים יותר בפני שחיקה וקשיות תרמית גבוהה יותר. סרמטים, בורון ניטריד מעוקב ושתי קרמיקות המתאימות לצורכי עיבוד עדין - אלומינה וסיליקון ניטריד (המונח המודרני "קרמיקה" כולל גם תחמוצת אלומיניום וגם סיליקון ניטריד, בניגוד להתייחס רק לתחמוצת אלומיניום בעבר). יישומים הופכים פופולריים יותר ויותר. יהלום פולי-גבישי הוא חומר כלי נוסף המשמש במצבי חיתוך יבש. בכל החומרים הללו, יש להם קשיות אדומה גבוהה יותר ועמידות בפני שחיקה, הפשרה היא שבירות גדולה יותר.


שלח החקירה