Työkalu on yksi tärkeimmistä osista työstökoneissa.Tieteen ja tekniikan kehityksen myötä työkalu on muuttunut alkuperäisestä metalliseostyökalusta yleisimmin käytetyksi päällystetyksi työkaluksi.Sementoidun kovametallin ja pikaterästyökalujen uudelleenhionta ja pinnoitus ovat tällä hetkellä yleisiä prosesseja.Vaikka työkalun uudelleenhionnan tai uudelleenpinnoituksen hinta on vain pieni osa uusien työkalujen valmistuskustannuksista, se voi pidentää työkalun käyttöikää ja vähentää valmistuskustannuksia.Uudelleenhiontaprosessi on tyypillinen erikoistyökalujen tai kalliiden työkalujen käsittelymenetelmä.Työkaluja, jotka voidaan hioa tai pinnoittaa uudelleen, ovat poranterät, jyrsimet, keittolevyt ja muotoilutyökalut.
Työkalun uudelleenhionta
Poran tai jyrsimen uudelleenhiontaprosessissa on tarpeen hioa leikkuureuna alkuperäisen pinnoitteen poistamiseksi, joten käytettävän hiomalaikan tulee olla riittävän kovuus.Terän esikäsittely uudelleen hiomalla on erittäin tärkeää.Ei ole vain tarpeen varmistaa, että alkuperäisen leikkuureunan geometrinen muoto voidaan säilyttää täysin ja tarkasti työkalun uudelleenhiontamisen jälkeen, vaan edellyttää myös, että PVD-pinnoitetun työkalun on oltava "turvallinen" uudelleenhiontaan.Siksi on välttämätöntä välttää kohtuutonta hiontaprosessia (kuten karkeahionta tai kuivahionta, jossa työkalun pinta vaurioituu korkean lämpötilan vuoksi).
Pinnoitteen poisto
Ennen kuin työkalu pinnoitetaan uudelleen, kaikki alkuperäiset pinnoitteet voidaan poistaa kemiallisin menetelmin.Kemiallista poistomenetelmää käytetään usein monimutkaisiin työkaluihin (kuten keittolevyt ja aventimet) tai työkaluihin, joissa on useita uudelleenpinnoitteita ja työkaluja, joissa on pinnoitteen paksuuden aiheuttamia ongelmia.Päällysteen kemiallinen poistomenetelmä rajoittuu yleensä nopeaan terästyökaluihin, koska tämä menetelmä vahingoittaa kovametallialustaa: pinnoitteen kemiallinen poistomenetelmä suodattaa kobolttia sementoidusta kovametallisubstraatista, mikä johtaa kovametallin pinnan huokoisuuteen. substraatti, huokosten muodostuminen ja uudelleenpinnoittamisen vaikeus.
"Kemiallinen poistomenetelmä on edullinen nopean teräksen kovien pinnoitteiden korroosionpoistoon."Koska sementoitu karbidimatriisi sisältää kemiallisia komponentteja, jotka ovat samanlaisia kuin pinnoitteessa, kemiallinen poistoluotin vahingoittaa sementoitua kovametallimatriisia todennäköisemmin kuin nopea teräsmatriisi.
Lisäksi PVD-pinnoitteen poistamiseen on olemassa patentoituja kemiallisia menetelmiä.Näissä kemiallisissa menetelmissä pinnoitteenpoistoliuoksen ja sementoidun karbidimatriisin välillä on vain vähäinen kemiallinen reaktio, mutta näitä menetelmiä ei ole vielä käytetty laajalti.Lisäksi on olemassa muita menetelmiä pinnoitteen puhdistamiseen, kuten laserkäsittely, hiomapuhallus jne. Kemiallinen poistomenetelmä on yleisin menetelmä, koska sillä voidaan saada hyvä tasalaatuinen pintapinnoitteen poisto.
Tällä hetkellä tyypillinen uudelleenpinnoitusprosessi on poistaa työkalun alkuperäinen pinnoite uudelleenhiontaprosessin kautta.
Uudelleenmaalauksen taloudellisuus
Yleisimmät työkalupinnoitteet ovat TiN, TiC ja TiAlN.Myös muita superkovia typpi/karbidipinnoitteita on käytetty, mutta ne eivät ole kovin yleisiä.PVD-timanttipinnoitetut työkalut voidaan myös hioa ja pinnoittaa uudelleen.Uudelleenpinnoitusprosessin aikana työkalu on "suojattava", jotta kriittinen pinta ei vahingoitu.
Näin on usein: päällystämättömien työkalujen ostamisen jälkeen käyttäjät voivat päällystää ne, kun ne on hiottava uudelleen, tai levittää erilaisia pinnoitteita uusiin työkaluihin tai uudelleenhiotuihin työkaluihin.
Uudelleenmaalauksen rajoitus
Aivan kuten työkalu voidaan hioa uudelleen monta kertaa, myös työkalun leikkuureuna voidaan pinnoittaa useita kertoja.Avain työkalun suorituskyvyn parantamiseen on saada hyvin tarttuva pinnoite uudelleenhiotun työkalun pinnalle.
Leikkaussärmää lukuun ottamatta työkalun muuta pintaa ei välttämättä tarvitse pinnoittaa tai pinnoittaa uudelleen jokaisen työkalun hionnan aikana, riippuen työkalutyypistä ja koneistuksessa käytetyistä leikkausparametreista.Keittolevyt ja asennat ovat työkaluja, joista on poistettava kaikki alkuperäinen pinnoite uudelleenpinnoituksen yhteydessä, muuten työkalun suorituskyky heikkenee.Ennen kuin jännityksen aiheuttama tartuntaongelma tulee esiin, työkalu voidaan maalata muutaman kerran uudelleen poistamatta vanhaa pinnoitetta.Vaikka PVD-pinnoitteella on metallin leikkaamisen kannalta hyödyllistä jäännöspuristusjännitystä, tämä paine kasvaa pinnoitteen paksuuden kasvaessa ja pinnoite alkaa irrota kiinteän rajan ylittymisen jälkeen.Kun pinnoitetaan uudelleen poistamatta vanhaa pinnoitetta, työkalun ulkohalkaisijaan lisätään paksuus.Poranterän kohdalla se tarkoittaa, että reiän halkaisija kasvaa.Siksi on tarpeen ottaa huomioon pinnoitteen lisäpaksuuden vaikutus työkalun ulkohalkaisijaan sekä näiden kahden vaikutus koneistetun reiän halkaisijan mittatoleranssiin.
Poranterä voidaan pinnoittaa 5-10 kertaa ilman vanhan pinnoitteen poistamista, mutta sen jälkeen siihen tulee vakavia virheongelmia.Dennis Klein, Spec Toolsin varapuheenjohtaja, uskoi, että pinnoitteen paksuus ei olisi ongelma ± 1 µm:n virhealueella;Kuitenkin, kun virhe on alueella 0,5-0,1 µm, pinnoitteen paksuuden vaikutus on otettava huomioon.Niin kauan kuin pinnoitteen paksuudesta ei tule ongelmaa, uudelleen pinnoitetut ja uudelleenhiotut työkalut voivat toimia paremmin kuin alkuperäiset.
Postitusaika: 24.2.2023