Une préparation de surface appropriée sur les petits outils ronds peut augmenter la durée de vie de l'outil, réduire les temps de cycle d'usinage et améliorer la qualité de la surface usinée. Mais choisir le bon revêtement d'outil pour vos besoins d'usinage peut être déroutant et demander beaucoup de travail.
Chaque revêtement présente à la fois des avantages et des inconvénients dans l'usinage. Si un revêtement inapproprié est sélectionné, il peut en résulter une durée de vie inférieure à celle d'un outil non revêtu, et parfois même causer plus de problèmes qu'avant le revêtement .
Il existe de nombreux types de revêtements d'outils parmi lesquels choisir, notamment les revêtements PVD, les revêtements CVD et les revêtements composites qui recouvrent alternativement le PVD et le CVD, etc. Ces revêtements peuvent être facilement obtenus auprès des fabricants d'outils ou des fournisseurs de revêtements. Sol.
Cet article présentera brièvement les propriétés communes de certains revêtements d'outils et certaines options de revêtement PVD et CVD couramment utilisées. Chaque propriété du revêtement joue un rôle important dans la détermination du revêtement le plus avantageux pour les opérations de coupe.
1 Propriétés du revêtement
dureté
La dureté de surface élevée apportée par le revêtement est l'un des meilleurs moyens d'augmenter la durée de vie de l'outil. En général, plus le matériau ou la surface est dur, plus l'outil durera longtemps.
Les revêtements en nitrure de carbure de titane (TiCN) ont une dureté plus élevée que les revêtements en nitrure de titane (TiN). En raison de l'augmentation de la teneur en carbone, la dureté du revêtement TiCN est augmentée de 33 % et sa dureté varie d'environ Hv3000 à 4000 (selon le fabricant).
L'application d'un revêtement de diamant CVD avec une dureté de surface aussi élevée que Hv9000 sur des outils de coupe est relativement mature. Par rapport aux outils de coupe à revêtement PVD, la durée de vie des outils de coupe à revêtement diamant CVD a été multipliée par 10 à 20. La dureté élevée du revêtement diamant et la possibilité d'augmenter la vitesse de coupe de 2 à 3 fois par rapport aux outils non revêtus en font un bon choix pour couper les matériaux non ferreux.
résistance à l'usure
La résistance à l'abrasion fait référence à la capacité d'un revêtement à résister à l'abrasion. Bien que certains matériaux de pièces à usiner ne soient pas trop durs en eux-mêmes, les éléments ajoutés et les processus utilisés pendant la production peuvent écailler ou émousser le tranchant de l'outil.
onctuosité de surface
Un coefficient de frottement élevé augmente la chaleur de coupe, ce qui réduit la durée de vie du revêtement et même sa défaillance. La réduction du coefficient de frottement peut prolonger considérablement la durée de vie de l'outil. Une surface de revêtement finement lisse ou à texture régulière aide à réduire la chaleur de coupe car la surface lisse permet aux copeaux de glisser rapidement de la face de coupe, réduisant ainsi la génération de chaleur. Les outils revêtus avec une meilleure lubrification de surface peuvent également être usinés à des vitesses de coupe plus élevées que les outils non revêtus, évitant ainsi le soudage à chaud avec le matériau de la pièce.
température d'oxydation
La température d'oxydation fait référence à la valeur de température à laquelle le revêtement commence à se décomposer. Plus la valeur de la température d'oxydation est élevée, plus elle est favorable à la coupe dans des conditions de haute température. Bien que la dureté à température ambiante du revêtement TiAlN puisse être inférieure à celle du revêtement TiCN, il s'est avéré beaucoup plus efficace que le TiCN dans le traitement à haute température. Ajoutez WeChat : Yuki7557 pour envoyer une copie du didacticiel du programme macro. La raison pour laquelle le revêtement TiAlN peut encore conserver sa dureté à des températures élevées est qu'une couche d'oxyde d'aluminium peut se former entre l'outil et la puce. La couche d'oxyde d'aluminium peut transférer la chaleur de l'outil à la pièce ou aux copeaux. Les outils en carbure ont généralement des vitesses de coupe plus élevées que les outils en acier rapide, ce qui fait du TiAlN le revêtement de choix pour les outils en carbure. Les forets et fraises en carbure présentent souvent ce revêtement PVD TiAlN.
Anti-adhérent
La propriété anti-adhésive du revêtement empêche ou atténue la réaction chimique entre l'outil et le matériau en cours de traitement, évitant le dépôt de matériau de la pièce sur l'outil.
Lors de l'usinage de métaux non ferreux (tels que l'aluminium, le laiton, etc.), des arêtes rapportées (BUE) se produisent souvent sur l'outil, ce qui peut provoquer l'écaillage de l'outil ou des dimensions de pièce hors tolérances. Une fois que le matériau usiné commence à adhérer à l'outil, l'adhérence continue à se développer.
Lors du traitement d'une pièce en aluminium avec un taraud de formage, l'aluminium adhérant au taraud augmente après le traitement de chaque trou, de sorte que le diamètre du taraud devient trop grand à la fin, ce qui entraîne une taille de pièce hors tolérance et mise au rebut. Les revêtements avec de bonnes propriétés anti-adhérentes fonctionnent bien même dans des situations d'usinage où les propriétés du liquide de refroidissement sont médiocres ou insuffisamment concentrées.
2 revêtements couramment utilisés
1 Revêtement en nitrure de titane (TiN)
TiN est un revêtement PVD à usage général qui augmente la dureté de l'outil et a une température d'oxydation plus élevée. Le revêtement peut être utilisé pour les outils de coupe en acier rapide ou les outils de formage pour obtenir de très bons résultats de traitement.
2 Revêtement en nitrure de carbure de titane (TiCN)
L'élément carbone ajouté dans le revêtement TiCN peut augmenter la dureté de l'outil et obtenir un meilleur pouvoir lubrifiant de surface, ce qui est un revêtement idéal pour les outils en acier rapide.
3 Revêtement azote-aluminium-titane ou azote-titane-aluminium (TiAlN/AlTiN)
La couche d'alumine formée dans le revêtement TiAlN/AlTiN peut améliorer efficacement la durée de vie à haute température de l'outil. Ce revêtement peut être sélectionné pour les outils en carbure cémenté principalement utilisés en coupe à sec ou semi-sec. Selon le rapport d'aluminium et de titane contenu dans le revêtement, les revêtements AlTiN peuvent fournir une dureté de surface plus élevée que les revêtements TiAlN, c'est donc une autre option de revêtement viable pour l'usinage à grande vitesse.
4 Revêtement en nitrure d'aluminium et de chrome (AlCrN)
Les bonnes propriétés anti-agglomérantes du revêtement AlCrN en font le revêtement de choix dans le traitement sujet aux bords accumulés. Les performances d'usinage des outils de coupe et des outils de formage en acier rapide ou en carbure seront grandement améliorées après l'application de ce revêtement presque invisible.
5 Revêtement diamant (diamant)
Le revêtement de diamant CVD peut fournir les meilleures performances pour les outils de traitement de matériaux métalliques non ferreux et constitue un revêtement idéal pour le traitement du graphite, des composites à matrice métallique (MMC), des alliages d'aluminium à haute teneur en silicium et de nombreux autres matériaux hautement abrasifs (Remarque : revêtement de diamant pur L'outil de coupe ne peut pas être utilisé pour traiter des pièces en acier, car l'usinage de pièces en acier générera beaucoup de chaleur de coupe et provoquera une réaction chimique qui détruira la couche d'adhérence entre le revêtement et l'outil).
Il existe différents revêtements pour le fraisage dur, le taraudage et le perçage, chacun ayant sa propre application spécifique. De plus, des revêtements multicouches sont également disponibles, qui ont d'autres revêtements intégrés entre la couche de surface et le substrat de l'outil, ce qui peut encore augmenter la durée de vie de l'outil.
3 Application réussie du revêtement
La réalisation d'une application rentable d'un revêtement peut dépendre de nombreux facteurs, mais il n'y a généralement qu'une ou quelques options de revêtement viables pour chaque application de traitement spécifique.
Le choix correct du revêtement et de ses propriétés peut faire la différence entre une amélioration notable de l'aptitude au traitement et peu ou pas d'amélioration. La profondeur de coupe, la vitesse de coupe et le liquide de refroidissement peuvent tous avoir un effet sur la qualité de l'application d'un revêtement d'outil.
En raison des nombreuses variables qui existent dans l'usinage d'un matériau de pièce, l'un des meilleurs moyens de déterminer le revêtement à choisir est la coupe d'essai. Les fournisseurs de revêtements développent constamment de nouveaux revêtements pour améliorer encore la résistance à haute température, la résistance au frottement et la résistance à l'usure du revêtement. Il est toujours bon de travailler avec des fabricants de revêtements (d'outils) pour valider les revêtements d'outils les plus récents et les meilleurs pour les applications d'usinage.
