Beschichtete Werkzeuge
Auf das Substrat des Werkzeugs (Klinge) wird eine Oberflächenbeschichtung mit guter Zähigkeit und eine dünne Schicht aus Materialien mit hoher Härte, hoher Verschleißfestigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit (wie TN, T; C usw.) aufgetragen, so dass der Fräser ( Klinge) hat eine umfassende und gute Gesamtleistung.
Die rasante Entwicklung der Beschichtungstechnologie hat zu einer weiten Verbreitung beschichteter Werkzeuge geführt. Im Jahr 1969 entwickelten Krupp in Deutschland und Sandvik in Schweden erfolgreich die CVD-Beschichtungstechnologie und brachten TC-beschichtete Hartmetall-Einsatzprodukte mittels CVD-Methode auf den Markt. In den frühen 70er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelten die Vereinigten Staaten R. Runshan und A. Raghuran das PVD-Verfahren zur physikalischen Gasphasenabscheidung und brachten 1981 das PVD TN-Hochgeschwindigkeitsstahl-Schneidwerkzeugprodukt auf den Markt. Damals die CVD-Beschichtung Die Prozesstemperatur betrug etwa 1000 Grad und wurde hauptsächlich für die Oberflächenbeschichtung von Wolframcarbid-Werkzeugen (Klingen) verwendet. Die PVD-Beschichtungsprozesstemperatur beträgt 500 Grad und unter 500 Grad und wird hauptsächlich für die Oberflächenbeschichtung von Schnellarbeitsstahlwerkzeugen verwendet. Später entwickelte sich die CVD- und PVD-Beschichtungstechnologie rasant und es wurden große Fortschritte bei Beschichtungsmaterialien, Beschichtungsgeräten und -prozessen sowie der Entwicklung der Beschichtungstechnologie für Mehrschichtmaterialien erzielt, sodass die Leistung beschichteter Werkzeuge (Klingen) erheblich verbessert wurde. In der Vergangenheit wurde die PVD-Beschichtungstechnologie hauptsächlich für Schnellarbeitsstahlwerkzeuge eingesetzt. In den letzten Jahren kann sie jedoch mit der rasanten Entwicklung der PVD-Beschichtungstechnologie auch erfolgreich für Hartmetallwerkzeuge (Klingen) eingesetzt werden, die die Hälfte des Hartmetalls ausmachen -beschichtete Werkzeuge (Klingen). Derzeit sind beschichtete Schnellarbeitsstahlwerkzeuge und beschichtete Hartmetallwerkzeuge (Klingen) weit verbreitet und machen mehr als 50 % des Gesamteinsatzes aller Werkzeuge aus.
1. Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
In der Vergangenheit wurden Wolframcarbid-Werkzeugoberflächenbeschichtungen mithilfe eines Hochtemperatur-Chemischen Gasphasenabscheidungsverfahrens (HTCVD) beschichtet. Im Abscheidungssystem mit atmosphärischem Druck oder Unterdruck werden reines H, CH, N, TiCL, AICL, CO und andere Gase entsprechend der Zusammensetzung des Sediments in einem bestimmten Verhältnis gleichmäßig gemischt und dann auf die Oberfläche aufgetragen Die Hartmetallklinge wird bei einer bestimmten Temperatur (im Allgemeinen 1000~1050 Grad), d. h. TC, TN, TCN, AL, O, oder deren Verbundbeschichtungen auf der Oberfläche der Klinge abgeschieden. Bisher ist HTCVD immer noch das am häufigsten verwendete Prozessverfahren. Neben HTCVD gibt es auch das Plasma Chemical Vapour Deposition (PCVD)-Verfahren, das neben dem Beschichtungsverfahren eine weitere Methode zur Beschichtung der Oberfläche von Hartmetallwerkzeugen (Klingen) darstellt Die Temperatur ist niedrig (700–800 Grad), sodass die Biegefestigkeit der Klinge verringert ist. Da TC dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Matrixmaterials am nächsten kommt, wird normalerweise zuerst eine dünne Schicht TC auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen und dann TN, AL, 0, wie TC-TiNTiC-AL,O,TC- TiCN. TIN und so weiter.
Später entwickelten verschiedene Länder eine Vielzahl unterschiedlicher Kombinationen von Mehrschichtbeschichtungen, darunter: TiCN-AL, O, TiCN-TC TN, TCN. TC AL,O,,TICN ALO, TIN,TICN. TIC-AL,O, TIN,TICN. AL,O,-TCNTiC-TICN-TIN, TN-TICN-TIN usw. Es ist ersichtlich, dass TCN oder TN in den letzten Jahren aufgrund der Verbesserung des Basiskarbids häufiger als Basisschicht verwendet wurde, z als Gradientenstruktur. Darüber hinaus sollte die TN-Beschichtung nicht allein verwendet werden, da die Härte von TiN im Vergleich zu Hartmetall nicht wesentlich zunimmt und TN in Kombination mit TC, TiCN, AL, O usw. verwendet werden muss.
2. Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)
In den frühen Tagen wurden alle PVD-Beschichtungen mit der „Vakuumverdampfungsmethode“ verwendet, die Filmschicht war oft uneben und die Verbindung mit dem Substrat war nicht stark genug, und dann wurden die „Vakuum-Magnetron-Sputtermethode“ und der „Vakuum-Plasma-Plattierungsprozess“ verwendet. und andere Prozesse wurden entwickelt, und die Wirkung war sehr gut. Zur Werkzeugoberflächenbeschichtung werden derzeit vor allem die beiden letztgenannten Verfahren eingesetzt.
In den Anfangsjahren wurde die PVD-Beschichtung nur für Schnellarbeitsstahlwerkzeuge verwendet, als Beschichtungsmaterial kam TN zum Einsatz. Später wurde der Beschichtungsprozess verbessert, verschiedene Beschichtungsmaterialien und Mehrschichtbeschichtungen entwickelt und auch auf Wolframcarbid-Werkzeugen eine Vielzahl von Anwendungen erzielt. Der Beschichtungseffekt ist viel besser als je zuvor. TN-Beschichtungsmaterialien werden immer noch verwendet, und die neuen Beschichtungsmaterialien sind TAIN und AITIN, die besser verwendet werden als TiN.
Europa verfügt vor anderen Ländern und Regionen über das höchste Niveau der PVD-Beschichtungstechnologie. Zu den bekannten Herstellern zählen 0erlkonBalzers, PVT Plasma Vacuum Technology in Deutschland und Unimerco in Dänemark. Ihre PVD-Beschichtungsausrüstung und -technologie ist fortschrittlich, bietet eine große Auswahl an Beschichtungsmaterialien und eine gute Leistung beschichteter Messer und anderer Produkte.
