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                              關于數控刀架使用刀具的涂層問題你了解多少?

                              2021-07-22

                              就目前PVD技術的發展狀況,涂層薄膜結構大體可以分為單一涂層、復合涂層、梯度涂層、多層涂層、納米多層涂層、納米復合結構涂層。復合涂層是由各種不同功能或特性的涂層薄膜組成的結構,也稱為復合涂層結構膜,其典型涂層為目前的硬涂層加軟涂層,每層薄膜各具不同的特征,從而使涂層具有更好的綜合性能。梯度涂層是指涂層成分沿著薄膜生長方向逐步變化,這種變化可以是化合物各元素比例的變化,如TiAlCN中Ti、Al含量的變化,也可以由一種化合物逐漸過渡到另一種化合物,如CrN逐漸過渡到CBC碳基涂層。

                              數控刀架刀具多層涂層由多種性能各異的薄膜疊加而成,每層膜化學組成基本恒定。目前在實際應用中多有2種不同膜組成,由于所采用的工藝存在差異,各膜層的尺寸也不盡相同,通常由十幾層薄膜組成,每層薄膜尺寸大于幾十納米,具代表性的有AlN+TiN、TiAlN+TiN涂層等。與單層涂層相比,多層涂層可有效改善涂層組織狀況,控制粗大晶粒組織生長。


                              數控刀架


                              納米多層涂層結構與多層涂層類似,只是各層薄膜的尺寸為納米數量級,又可稱為超顯微結構。理論研究證實在納米調制周期內(幾納米至幾十納米),與傳統的單層膜或普通多層膜相比,此類薄膜具有超硬度、超模量效應,其顯微硬度預計可以超過40GPa,并且在相當高的溫度下,薄膜仍可保留非常高的硬度。

                              正因為涂層刀具既有硬度很高、化學穩定性好、摩擦系數小的表層,不易產生擴散磨損,同時又有基體的韌性,因而切削力、切削溫度都較低,能夠顯著提高刀具的切削性能。

                              因此,涂層刀具已成為現代切削刀具的主流,西方工業發達國家使用的涂層刀具占可轉位刀片的比例已由20世紀80年代的26%上升到目前的90%,新型數控機床所用的刀具中80%左右是涂層刀具。瑞典山特維克可樂滿和美國肯納(肯納官方網站,肯納產品一覽)金屬公司的涂層刀片的比例已達85%以上;美國數控機床上使用的硬質合金涂層刀片的比例為80%;瑞典和德國車削用的涂層刀具都在70%以上。


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