절삭공구 코팅의 개발 및 구성

최근에는 다층 및 나노복합체 코팅의 연구 및 응용에 관심이 집중되고 있습니다.

영국에 본사를 둔 Vargus의 수석 과학자이자 코팅 개발자인 Rachel Israel은 코팅 기술의 다양한 동향과 회사가 시장 수요를 충족하기 위해 차세대 코팅을 연구 및 개발하는 방법에 대해 논의합니다.

레이첼 이스라엘: 생산성(가공 속도)과 가공된 구성품의 품질이 지속적으로 증가하는 추세와 생태학적 표준(최소 윤활 또는 무윤활) 충족으로 인해 코팅(공구) 재료에 대한 수요가 높아지고 있습니다. 높은 경도 외에도 높은 내산화성과 열 안정성이 요구됩니다.

화학성분과 관련하여 큰 발전이 있었습니다. 서로 다른 코팅을 증착하는 데 하나 또는 두 개 이상의 요소가 사용됨에 따라 이는 더욱 복잡해졌습니다. 최근에는 티타늄-실리콘(TiSi) 기반 코팅이 점점 더 강해지고 있는 것을 볼 수 있습니다.

티타늄 이붕화물[TiB2], 크롬 이붕화물[CrB2], 탄탈륨 이붕화물[TaB2]과 같이 스퍼터링된 붕화물 코팅의 산화 저항을 증가시키는 강력한 활동이 있습니다. 다양한 원소의 이붕화물 코팅은 TiAl6V4 항공우주 합금 및 알루미늄 합금과 같이 가공하기 어려운 재료를 위해 설계되었습니다.

최적화된 특성 세트를 갖춘 TiB2 코팅은 Ti 합금 가공에 대한 큰 가능성을 보여줍니다.

큰 진전이 이루어졌으며 대상 공급업체는 규화물, 티타늄 실리콘[TiSi2] 및 크롬 실리콘[CrSi2]과 같은 다양한 화합물을 포함하는 실리콘과 합금 타겟을 만들 수 있습니다. 이를 통해 실리콘을 가장 가까운 증착된 붕화물 코팅에 넣을 수 있습니다. 실리콘은 코팅의 온도 범위를 극적으로 증가시킵니다. 그것은 더 많은 안정성을 제공합니다.

도구 및 기계 부품의 열 안정성 증가와 함께 마모 및 부식 감소는 새로운 코팅 재료 및 코팅 설계 개념의 지속적인 개발을 요구하는 산업적 과제를 제시합니다. 최근에는 다층 및 나노복합체 코팅의 연구 및 응용에 관심이 집중되고 있습니다. 최근 개발에서는 TiAlN 및 TiSiN 층을 교대로 증착하여 나노층 나노복합체 TiAlSiN 코팅을 생성했습니다. 단일층 TiAlN 및 TiSiN 코팅은 나노층 코팅과 함께 증착되었습니다.

이스라엘: 코팅 목적에는 본질적으로 두 가지 방법, 즉 물리적 기상 증착(PVD) 코팅과 화학적 기상 증착(CVD) 코팅이 사용됩니다. CVD 코팅은 스테인리스강의 일반 선삭 작업이나 강철에 대한 드릴링 작업과 같이 내마모성에 관한 한 첫 번째 선택입니다. 두꺼운 CVD 코팅은 크레이터 마모에 대한 저항력을 제공합니다. ISO P, ISO M, ISO K의 밀링 등급에도 사용됩니다.

올바른 절삭 공구 선택은 가공할 재료, 기계에서 사용할 수 있는 전력, 고정 장치 안정성 및 절삭 공구 재료, 재종, 형상, 절입 깊이 및 이송을 올바르게 선택하는 기계 역학을 기반으로 합니다.

이스라엘: 코팅 개발의 주요 목표는 연마 및 접착 마모로부터 절삭 공구를 보호하는 것입니다. 그러나 코팅 기술이 계속 발전함에 따라 개발자들은 내열성 및 마찰 감소와 같은 코팅이 제공할 수 있는 다른 기능을 발견했습니다.

단일층 TiAlN 및 TiSiN 코팅은 나노층 코팅과 함께 증착되었습니다.

다양한 유형의 코팅을 개발할 때는 사용되는 용도, 절단 재료, 작업 조건 등을 고려해야 합니다. 그 결과, 내마모성 증가, 내산화성 증가, 마찰 감소, 금속 피로 저항성 증가, 열충격에 대한 저항성 증가가 가능해질 것입니다.

절삭 공구가 적절하게 코팅되고 설계된 대로 작동하면 최종 사용자는 더 높은 절삭 데이터, 더 긴 공구 수명 및 건식 가공 가능성을 얻을 수 있습니다.