Xu hướng công nghệ sơn phủ

Thị trường đầu tiên để khám phá là thị trường sơn công cụ. Cải thiện cuộc sống của công cụ là kết quả của một số chức năng được nâng cấp, tùy thuộc vào việc sử dụng công cụ. Độ cứng, nhiệt độ và sự tiếp xúc giữa vật liệu và vật liệu cần được cắt hoặc hình thành có thể ảnh hưởng tích cực. Trong một số trường hợp, các công cụ tráng có thể nhận ra cuộc sống của dụng cụ gấp mười lần so với các dụng cụ không tráng. Một xu hướng quan trọng ảnh hưởng đến lớp sơn công cụ là việc cắt các vật liệu nhẹ. Trong ngành công nghiệp ô tô, vật liệu nhẹ được lựa chọn vì tiêu thụ nhiên liệu ít hơn và lượng khí thải CO 2 ít hơn. Kết quả là các vật liệu như nhôm, magiê và các chất dẻo tăng cường cacbon đang ngày càng trở nên quan trọng. Ngoài trọng lượng giảm, các vật liệu này có một điểm chung - chúng có khuynh hướng dính vào dụng cụ cắt dẫn đến tuổi thọ của dụng cụ ngắn hơn. Xu hướng này đã kích thích sự phát triển của lớp phủ DLC, là một viên kim cương không chứa hydrogen như lớp phủ cacbon có hệ số ma sát thấp.

Các ứng dụng Tribological Crossover

Đây là một ví dụ thực tiễn của sự phát triển chéo có nguồn gốc từ tribology và được áp dụng trong thị trường sơn công cụ. Trong các ứng dụng tribological, kim cương không chứa hyđro này như lớp phủ cacbon (DLC) được sử dụng để giảm mài mòn và ma sát. Áp dụng cho ngành công nghiệp dụng cụ, các lớp phủ DLC đã chứng tỏ là cực kỳ thích hợp cho việc cắt kim loại nhẹ và chất dẻo được gia cố bằng sợi có xu hướng dính vào dụng cụ. Lớp phủ ta-C cho dụng cụ mỏng hơn nhiều với độ dày lớp điển hình là 0,5 μm. Với lớp phủ DLC, tuổi thọ dụng cụ có thể tăng đáng kể. Các lớp phủ này được lắng đọng với công nghệ lắng đọng hồ quang bằng cách sử dụng cathode hình hình tròn, đảm bảo độ bám dính mạnh mẽ của lớp phủ.

Chi phí hiệu quả

Trong mỗi ngành công nghiệp hiệu quả chi phí là một yếu tố lái xe mà cần sự chú ý liên tục. Ngành công nghiệp công cụ không phải là ngoại lệ. Chi phí sơn phủ của dụng cụ chỉ là một phần nhỏ trong tổng chi phí của một công cụ, nhưng do quá trình phủ được đặt ở cuối dây chuyền sản xuất nên điều rất quan trọng là chất phủ này có chất lượng cao. Vì vậy trong lớp phủ của dụng cụ, độ tin cậy cũng quan trọng như một yếu tố chi phí. Khi phát triển một công nghệ hồ quang tròn mới để phủ lớp phủ nitride, các công ty sẽ tập trung vào việc làm cho nhiều yếu tố chi phí sở hữu hiệu quả hơn bao giờ hết. Đặc điểm sẽ là thời gian ngắn, hiệu quả mục tiêu cao và lớp phủ trơn mà cần điều trị tối thiểu sau. Sự thay đổi lớp phủ chuẩn đang xảy ra khi công nghệ đã được chứng minh đã được mở rộng với lớp phủ AlCrN có chức năng cao cho các ổ cứng được sử dụng trong việc cắt bánh răng.

Tính bền vững

Nhận thức về các phương pháp sản xuất bền vững ngày càng trở nên phổ biến, cũng như trong ngành công nghiệp công cụ và các lĩnh vực có liên quan trong và ngoài chuỗi cung ứng. Các yếu tố quan trọng ở đây là sự khan hiếm trong tương lai của nguyên vật liệu, năng lượng tiêu thụ, năng lượng tái tạo, độc tính của vật liệu và tái chế trong giới sinh học hoặc công nghiệp. Trong ngành công nghiệp công cụ, một số câu trả lời cho những thách thức này được tìm thấy trong tốc độ công cụ và tốc độ cấp liệu cao hơn. Một số dụng cụ bọc có thể đạt được độ dài cắt dài hơn, cũng có thể cắt giảm chi tiết cho mỗi tiếp xúc, tiết kiệm thời gian và năng lượng trên đường đi. Tỷ lệ thức ăn của mét / phút là quyết định. Một xu hướng khác được thúc đẩy bởi sự bền vững cũng như hiệu quả về chi phí là ít sử dụng chất lỏng làm mát. Việc cắt khô hoặc bôi trơn số lượng tối thiểu (MQL) đang có xu hướng dẫn đến tăng nhiệt độ của các cạnh cắt bằng dụng cụ và do đó cần phải cải thiện khả năng chống oxy hóa.

Chịu nhiệt độ

Các xu hướng trong ngành công nghiệp công cụ đều có liên quan. Các xu hướng về hiệu quả chi phí và nhận thức về môi trường dẫn đến sử dụng chất lỏng làm mát thấp hơn, dẫn đến nhiệt độ cao hơn trong quá trình cắt. Ngành công nghiệp trả lời với sự lựa chọn khác nhau của các vật liệu thành phần và chất phủ có thể chịu được nhiệt độ cao. Các nguyên liệu thành phần như hợp kim titan (Ti) và niken (Ni) rất khó để cắt do khuynh hướng bám dính và dẻo dai của chúng, nhưng lớp phủ ta-C sẽ không mang lại bất kỳ giải pháp nào ở đây vì nhiệt độ hoạt động của nó là tối đa khoảng 500 ° C. Nitride lớp phủ do đó là một giải pháp tốt hơn. Chúng có thể hoạt động ở mức nhiệt độ hoạt động đến 1100 ° C hoặc thậm chí 1500 ° C (Bảng 1). Ứng dụng phát triển trực tiếp đã được thực hiện để thích ứng các lớp phủ được làm bằng công nghệ hồ quang tròn cho các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như gia công nhanh và hoàn thiện. Đối với việc cắt titan, lớp phủ TiAlN được sản xuất với công nghệ cung tròn đặc biệt có thể mang lại kết quả tuyệt vời. Ngoài ra còn có sự phát triển về lớp phủ nanocomposite có chứa silicon và tinh chỉnh AlTiN cho các ứng dụng cụ thể.

Phần kết luận

Xu hướng của các thị trường công cụ, tri thức và trang trí tạo nhiều cơ hội cho công nghệ phủ PVD và PACVD. Rất nhiều nghiên cứu và phát triển được thực hiện bởi các đội bao gồm các nhà sản xuất thiết bị lớp phủ, các trường đại học và ngành công nghiệp để cải thiện và tối ưu hóa lớp phủ. Cần chú ý nhiều hơn đến sự giao dịch giữa các thị trường khác nhau. Kinh nghiệm từ một ứng dụng có thể cho nhiều đầu vào để phát triển hơn nữa công nghệ và giải pháp phủ cho một ứng dụng khác, đôi khi trong một thị trường hoàn toàn khác. Crossovers có thể tăng tốc độ phát triển đáng kể.