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瓦爾特-刀具壽命延長三倍:新一代ISO車削刀片

日期: 2019-07-30 大 中 小 來源:瓦爾特

  HIPIMS PVD塗層可轉位刀片

  更小、更輕——各個不同行業都朝著小型化或者輕量化的方向發展。對于機械工程及其供應商來說,這種趨勢給金屬加工帶來了全新的挑戰。瓦爾特公司于2017年推出HIPIMS PVD刀具材料,爲其客戶提供了這一應用領域的解決方案。

  超硬、但又特別有韌性的材料(如航空航天工業中洛氏硬度HRC42的Inconel 718DA,或醫療和食品工業中的Ti-6Al-4V)在ISO車削過程中對可轉位刀片要求很複雜。這是因爲難加工材料具有很高的粘附趨勢,尤其是當它們的鎳(Ni)含量比較高時。這種趨勢會導致切屑粘附並堆積在刀刃上,從而影響尺寸穩定性和表面質量。我們必須承認,到目前爲止,刀刃的磨損總是比較快,尤其是在加工高強度材料的情況下。

  創新的塗層技術確保最佳性能

  瓦爾特是爲數不多的具有獨立生産新的PVDHIPIMS工藝、並通過專門的PVD開發團隊不斷拓展應用可能性的可轉位刀片制造商之一。

  這種塗層工藝對具有極其鋒利槽型的可轉位刀片,例如FN2或MN2“鋁加工槽型”非常有益,主要是因爲它能形成極其穩定的切削刃。即使在高負荷加工下,塗層也不會剝落,刀刃也不會斷裂。此外,高的刃口穩定性還能確保刀刃受到的磨損小而且均勻。均勻的磨損甚至能夠保證即使刀片即將到達最終壽命也能維持尺寸穩定性和工件表面質量。HIPIMS工藝的另一個優點是塗層非常光滑,非常適合加工粘性如鋁合金等材料;對機加工過程中易于粘附在刀刃上的材料也能夠做到可靠切削。

  刀具壽命長

  在洛氏硬度爲54的工具鋼X40CRMoV5-1(DIN1.2344)上進行精加工時,刀具壽命可以延長275%。整個刀具壽命期間均可達到Ra0.8 µm的表面值,工藝可靠。另一項應用是用新的WSM01精加工Inconel718DA,加工時間達到18分鍾。相比之下,原等級的WXN10只能達到9分鍾。此外,在整個刀具壽命期間,表面質量均良好,維持在Rz2µm到Rz 4µm之間。

  圖1:表面對比

  說明:采用HIPIMS PVD工藝生産的表面非常光滑,減小了摩擦,因此刀刃上的積屑瘤和熱量産生也得以減少。

  上圖:標准PVD工藝:液滴明顯

  中圖:HIPIMS PVD工藝(WNN10):非常光滑的表面

  下圖:HIPIMS表面與發絲表面的直接對比

  

  圖2:Inconel 718 DA – 40 HRC的精加工

  說明:在切削參數相同的情況下,新的HIPIMS PVD塗層DCGT11T304-FM2 WSM01可轉位刀片,相比于DCGT11T304-PF2 WXN10可轉位刀片,將刀具壽命從9分鍾延長至18分鍾,並且在整個刀具壽命期間,表面質量始終維持在Rz 2和Rz 4之間。

  圖3:瓦爾特 MS3 WSM01和MN2 WNN10可轉位刀片

  說明:瓦爾特 HIPIMS PVD材質WNN10和WSM01表面非常光滑,同時具備出色的塗層附著與極高的硬度。

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