Tendencijos įrankių padengimo technologijoje

Pirmoji tiriama rinka yra įrankių padengimo rinka. Įrankio naudojimo pagerinimas yra keletas patobulintų funkcijų, priklausomai nuo įrankio naudojimo. Galima teigiamai paveikti kietumą, atsparumą temperatūrai ir sąveiką tarp įrankiu ir medžiaga, kurią reikia iškirpti arba suformuoti. Kai kuriais atvejais dengtos priemonės gali realizuoti įrankio tarnavimo laiką, kuris yra dešimt kartų ilgesnis už nenaudojamus įrankius. Viena svarbi tendencija, kuri įtakoja įrankių dangas, yra lengvųjų medžiagų pjaustymas. Automobilių pramonėje lengvos medžiagos yra parenkamos dėl mažesnio kuro suvartojimo ir mažiau CO 2 išmetimo. Dėl to tampa vis svarbesnė medžiaga, tokia kaip aliuminis, magnis ir anglimi sustiprintos plastikinės medžiagos. Be mažesnio svorio, šioms medžiagoms būdingas vienas dalykas: jie turi tendenciją laikytis pjovimo įrankio, todėl trumpesnis įrankio tarnavimo laikas. Ši tendencija paskatino DLC dangos plėtimą, kuris yra deguonies bevandenis, panašus į anglies dangą su mažu trinties koeficientu.

Crossover tribologinės programos

Tai praktinis kryžminio vystymosi pavyzdys, sukurtas iš tribologijos ir pritaikytas įrankių padengimo rinkoje. Tribologinėse sistemose ši deguonies neturinti deguonimi kaip anglies (DLC) danga naudojama siekiant sumažinti susidėvėjimą ir trintį. DLC dangos, pritaikytos įrankių pramonei, pasirodė esąs nepaprastai tinka pjauti lengviems metalams ir pluoštu sustiprintus plastikus, kurie linkę laikytis įrankio. Įrankių ta-C danga daug plonesnė, kai tipinis sluoksnio storis yra 0,5 μm. Naudojant DLC dangą, įrankio tarnavimo laikas gali būti gerokai padidintas. Dangos padengiamos lankinio nusodinimo technologija, naudojant apskrito formos lanko katodus, užtikrinančias stipraus dangos sukibimą.

Sąnaudų efektyvumas

Kiekvienoje pramonės šakoje rentabilumas yra varomoji jėga, kuriai reikia nuolatinio dėmesio. Įrankių pramonė nėra išimtis. Įrankių dangų kaina yra tik nedidelė visos įrankio sąnaudų dalis, tačiau kadangi dengimo procesas yra išdėstytas gamybos linijos pabaigoje, labai svarbu, kad danga būtų aukštos kokybės. Todėl įrankių dangoje patikimumas yra toks pat svarbus veiksnys kaip ir sąnaudos. Sukūrus naują apskrito lanko technologiją nitridų dangoms padengti, įmonės bus orientuotos į tai, kad daugelis nuosavybės teisių savybių veiksnių būtų veiksmingesni nei bet kada anksčiau. Charakteristikos bus trumpos serijos, aukšto tikslinio efektyvumo ir lygių dangų, kurioms reikia minimalaus po apdorojimo. Šiuo metu vyksta lyginamųjų dangų pamaininimas, kai išbandyta technologija buvo išplėsta naudojant labai funkcionalią AlCrN dangą, naudojamą pavarų pjovimo metu.

Tvarumas

Tvarių gamybos metodų supratimas tampa vis labiau integruojamas į tiekimo grandinę, taip pat įrankių pramonėje ir susijusiose srityse. Čia svarbūs veiksniai yra žaliavų trūkumas, energijos suvartojimas, atsinaujinanti energija, medžiagų toksiškumas ir perdirbimas biologinėse ir pramoninėse srityse. Įrankių industrijoje kai kurie atsakymai į šiuos iššūkius yra didesniame įrankių spartos ir tiekimo rodiklyje. Kai kurie padengiami įrankiai gali pasiekti ne tik ilgesnius pjovimo ilgius, bet ir didesnį kiekvieno kontakto pjūvį, tuo pačiu taupant laiką ir energiją. Pasirenkamas metrų skaitiklis per minutę. Kita tendencija, kurią lemia tvarumas ir ekonomiškumas, yra mažiau naudojami aušinimo skysčiai. Sumažėja pjovimo ar minimalaus kiekio tepimas (MQL), dėl kurio padidėja įrankio pjovimo briaunų temperatūra, taigi ir padidėja oksidacijos atsparumas.

Atsparumas temperatūrai

Įrangos pramonės tendencijos yra susijusios. Dėl sąnaudų efektyvumo ir su aplinka susijusių sąmoningumo tendencijų sumažėja aušinimo skysčių naudojimas, o dėl to pjovimo metu susidaro aukštesnė temperatūra. Pramonė atsako į kitokią medžiagų ir dangų, kurios gali atlaikyti aukštą temperatūrą, pasirinkimą. Sudėtinės medžiagos, tokios kaip titano (Ti) ir nikelio (Ni) lydiniai, yra sunkiai supjaustytos dėl jų įtempimo tendencijos ir įtempties, tačiau ta-C danga čia nesukurs jokio sprendimo, nes jo darbo temperatūra neviršija 500 ° C. Todėl nitrido dangos yra geresnis sprendimas. Jie gali veikti esant darbinei temperatūrai iki 1100 ° C arba net 1500 ° C (1 lentelė). Buvo atlikta pritaikyta plėtra, siekiant pritaikyti dangas, pagamintas su apskrito lanko technologija, tam tikroms reikmėms, tokioms kaip greitaeigiai frezavimo ir neapdorojimo apdailos darbai. Titano pjaustymui TiAlN danga, pagaminta naudojant specialią lanko technologiją, gali suteikti puikių rezultatų. Be to, yra pokyčių, susijusių su silicio turinčiomis nanokompozitinėmis dangomis ir koreguojamo AlTiN pritaikymo specifinėms reikmėms.

Išvada

Instrumentinių, tribologinių ir dekoratyvinių rinkų tendencijos suteikia daugybę PVD ir PACVD dengimo technologijų galimybių. Didelę dalį mokslinių tyrimų ir plėtros atlieka grupės, sudarytos iš dengimo įrangos gamintojų, universitetų ir pramonės, siekiant pagerinti ir optimizuoti dangas. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas skirtingų rinkų kryžminimui. Vienos paraiškos patirtis gali labai padėti kurti kitas technologijas ir dengimo sprendimus kitai programai, kartais visiškai kitoje rinkoje. "Crossovers" gali žymiai paspartinti raida.