verktygsbeläggningar

Verktygsbeläggningar är tunna skikt som appliceras på verktygsytor för att förbättra slitstyrka, friktion, korrosion och termisk stabilitet. Beläggningarna är vanligtvis mellan 1 och några få mikrometer tjocka och appliceras med tekniker som fysisk vapendeposition (PVD) eller kemisk vapendeposition (CVD). Syftet är att skydda basmetallen och möjliggöra högre skärhastigheter och längre livslängd utan att försämra geometri eller ytkvalitet.

Vanliga beläggningar och deras karaktäristiska egenskaper inkluderar TiN (titaniumnitride), TiCN (titaniumcarbonitride), TiAlN eller AlTiN (aluminiumnitrid/titaniumnitridblandning), CrN (kromnitride) och DLC (diamond-like carbon). TiN är slitstyrk och oxidationstålig med guldfärgad yta; TiCN och TiAlN/AlTiN erbjuder högre hårdhet och bättre oxidationsmotstånd vid högre temperaturer. CrN ger låg friktion och god korrosionsbeständighet, medan DLC uppvisar mycket lågt friktions- och högt slitstyrka i vissa applikationer. Valet av beläggning beror på materialet som bearbetas, skärsättet och driftsförhållanden.

Tillverkning och val av underlag: Beläggningarna appliceras vanligtvis på hårda ämnen som cementerade kolvar eller höghastighetsstålstänger, men även på skärverktyg av karbid. PVD ger hårda, starkt sammanhängande skikt med god adhesion, medan CVD kan användas för olika kemiska sammansättningar och högre arbetstemperaturer.

Fördelar och begränsningar: Beläggningar förlänger verktygets livslängd, möjliggör högre hastigheter och bättre ytkvalitet, men kostnad och möjliga avlossningar eller sprickor vid felanpassning är viktiga överväganden. Beläggningens tjocklek och metod påverkar grepp, geometri och möjligheten till ombeläggning.

Användningsområden: Vanliga verktyg som får beläggningar inkluderar skär- och borrarverktyg, fräsverktyg, svarvar och formverktyg. Beläggningarna används också i formar och extrusion-verktyg där höga temperaturer och slitstyrka krävs.