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各種新型絲錐涂層正在不斷流行,其特點(diǎn)是針對(duì)特定加工需求,采用多層涂層和新的涂層材料,使加工性能優(yōu)化。
位于紐約阿默斯特的表面工程涂層協(xié)會(huì)(SECA)主席、Teeter咨詢公司執(zhí)行董事Fred Teeter表示,“任何存在磨損的地方都可以考慮采用薄膜陶瓷涂層。”盡管涂層在耐磨零件(如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)零件)上的應(yīng)用在不斷增長,但涂層在擠壓絲錐上的應(yīng)用仍然占了絕大部分。涂層的確也證明了自身的價(jià)值,根據(jù)SECA的統(tǒng)計(jì),與非涂層絲錐相比,涂層絲錐的壽命可以提高2-10倍。工作溫度和硬度不斷提高的新涂層還在不斷涌現(xiàn),涂層的一些特定性能(如耐磨性、韌性等)也在不斷改進(jìn)。
幾十年前,氮化鈦(TiN)涂層曾經(jīng)是薄膜涂層的,雖然這種大家熟悉的金黃色涂層如今還被經(jīng)常使用,但各種新型涂層早已層出不窮。多層涂層的組合應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)性能的均衡化,這是單層涂層難以做到的。隨著新型薄膜涂層的不斷涌現(xiàn),現(xiàn)在,許多工程師可能面臨的問題是可供選擇的涂層種類太多(而不是太少)。
加拿大Eifeler涂層服務(wù)公司總經(jīng)理Mahesh Sukumaran指出,“在過去5-10年里,制備時(shí)間的縮短使涂層成本大幅降低。此外,使用多層涂層可以充分發(fā)揮不同涂層各自的優(yōu)勢(shì),從而降低對(duì)潤滑劑的需求。”在評(píng)價(jià)絲錐涂層的總體發(fā)展趨勢(shì)時(shí),他解釋說,目前仍有許多用戶向他咨詢TiN涂層的情況,他們不清楚現(xiàn)在已有許多新的涂層可供選擇。Eifeler公司可以提供9種不同的PVD涂層產(chǎn)品(圖1),其中既有標(biāo)準(zhǔn)的TiN涂層,也包括ZrN、TiCN和AlTiSiN涂層。Exxtral Plus是受歡迎的涂層之一,這是一種由AlTiN+AlTiCrN組成的多層涂層,適合用于硬質(zhì)合金立銑刀,能以半干切削或干切削方式高速加工淬硬鋼。該涂層的耐熱閾值可達(dá)800℃,維氏硬度為HV3500±500。Sukumaran指出,涂層技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)是提高某些涂層的粘附性能以及進(jìn)一步減小涂層厚度。一般的涂層并不具有潤滑性,而我們的多層涂層集潤滑性與耐磨性于一身,可以減小擠壓絲攻與工件之間的摩擦,從而能減少或取消潤滑液的使用,同時(shí)還能獲得更好的切屑流。
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