工具表面コーティング材とは何ですか?

Jun 08, 2022 伝言を残す

1.ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)コーティング

ダイヤモンドコーティングは、新しいツールコーティング材料の1つです。 低圧化学蒸着技術を使用して、超硬合金基板上に多結晶で構成されるダイヤモンド膜の層を成長させ、シリコンアルミニウム合金や銅合金などの非鉄金属、ガラス繊維などのエンジニアリング材料を処理するために使用します。超硬合金およびその他の材料。 工具寿命は通常の超硬工具の50〜100倍です。 ダイヤモンドコーティングには多くのダイヤモンド合成技術が使用されており、最も一般的なのは熱線、マイクロ波プラズマ、DCプラズマジェットです。 コーティング方法とコーティングの接着を改善することにより、ダイヤモンドコーティングされた工具が製造され、産業で使用されてきました。 Taihao Machineryは、回転シンブル、親ねじ、工作機械スピンドル、シャフト加工、CNC旋盤加工、ツールシャンクツールホルダー、チャック接続ロッドを備えた同社の主力製品であり、専門的な品質保証を備えています。 プロだから、とても素晴らしい!


近年、米国、日本、スウェーデンなどの国々は、プリント回路基板やCD1810などのさまざまなインデックス可能なブレードの小さな穴を処理するためのダイヤモンドコーティングタップ、リーマー、フライスカッター、ダイヤモンドコーティングカーバイドドリルを次々と発売しています。スウェーデンSandvikCompanyおよびAmericanKennametalCompanyのKCD25。 米国のTurchanCompanyによって開発されたダイヤモンドのレーザープラズマ蒸着の新しいプロセス。 この方法でダイヤモンドを蒸着すると、プラズマ場が工具全体を取り囲むため、工具のコーティングが均一になり、蒸着速度が従来のCVD法の1000倍になります。 この方法で形成されたダイヤモンドコーティングは、基板との真の冶金学的結合を持ち、コーティングは高強度であるため、コーティングの脱落、ひび割れ、ひび割れなどの欠陥を防ぐことができます。


ダイヤモンドのようなコーティングは、特定の材料(Al、Ti、およびそれらの複合材料)の機械加工において明確な利点があります。 低圧蒸着によって堆積されたダイヤモンドのようなカーボンコーティングの微細構造は、天然ダイヤモンドのそれとはまだかなり異なります。 1990年代には、活性化水素の存在下でのDLCの低圧蒸着が頻繁に使用され、コーティングには大量の水素が含まれていました。 水素含有量が多すぎると、コーティングの結合力と硬度が低下し、内部応力が増加します。 DLC内の水素は高温でゆっくりと放出され、コーティングが不規則に機能します。 水素を含まないDLCの硬度は水素を含むDLCの硬度よりも高く、均一な構造、大面積の堆積、低コスト、滑らかな表面という利点があります。 近年、DLCコーティング研究のホットスポットになっています。


Tihao Machineryは、ロータリートップ、スクリュー、工作機械スピンドル、シャフト加工、高精度ツールホルダー、ツールホルダー、弾性チャック、非標準部品加工、および工作機械アダプターをベースにした同社の主力製品です。 アメリカの科学者AAVoevodinは、超硬を堆積することを提案しました。DLCコーティングの構造は、Ti-TiC-DLC勾配変態コーティングとして設計されており、軟鋼基板から表面の超硬DLCコーティングまで硬度が徐々に増加します。 このタイプの複合コーティングは、高硬度と低摩擦係数を維持し、脆性を低減し、支持力、接着力、および耐摩耗性を向上させます。 日本の住友商事は、超硬合金インサートにダイヤモンドDLCをコーティングしたDL1000コーティングを発売しました。これは、アルミニウム合金や非鉄金属の切削に使用され、固着に強く、加工面の粗さを効果的に低減できます。


長年の研究の結果、内部応力が高く、熱安定性が低く、DLCコーティング間の触媒効果と鉄金属間の触媒効果により、SP3構造がSP2などに変換されることが示されています。現在、非鉄金属の処理にのみ使用できること。 機械加工でのさらなる応用のために。 しかし、最近の研究では、SP2構造に基づくダイヤモンドのようなコーティング(グラファイトのようなコーティングとしても知られています)の硬度も20-40 GPaに達する可能性があることが示されていますが、鉄金属との触媒効果の問題はありません。その摩擦係数は非常に高いです。 低温・耐湿性に優れています。 切削中のクーラントや乾式切削に使用できます。 その寿命は、コーティングされていないナイフと比較して2倍になります。 大きな関心。 やがて、この新しいタイプのダイヤモンドのようなコーティングは、カッティング分野で広く使用されるでしょう。


2.立方晶窒化ホウ素(CBN)コーティング

CBNは、合成ダイヤモンドに続くもう1つの超硬材料です。 ダイヤモンドに似た多くの優れた物理的および化学的特性(超高硬度、ダイヤモンドに次ぐ、高い耐摩耗性、低い摩擦係数、低い熱膨張係数に加えてなど)を備えていることに加えて、いくつかの特性も備えています。ダイヤモンドよりも優れた特性。 Taihao Machineryは、ロータリートップ、親ねじ、工作機械スピンドル、シャフト加工、高精度工具ホルダー、工具ホルダー、弾性チャック、非標準部品加工、および工作機械アダプターを備えた同社の主力製品です。 CBNは、鉄、鋼、および酸化環境に対して化学的に不活性であり、酸化されると酸化ホウ素の薄層を形成します。 この酸化物はコーティングに化学的安定性を提供するため、硬鉄やねずみ鋳鉄の加工時にも耐熱性があります。 非常に優れており、比較的高い切削温度で耐熱鋼、焼入れ鋼、チタン合金などを切削でき、非常に真面目な工具で高硬度チルドロール、浸炭焼入れ材、シリコンアルミニウム合金を切削できます。切る。 加工材。


稲川らによる純粋なCBNコーティングの調製に成功して以来。 1987年に、CBNハードコーティングの研究の急増が世界で始まりました。 CBNコーティングの低圧気相合成法には、主にCVD法とPVD法があります。 CVDには、化学輸送PCVD、熱線支援加熱PCVD、ECR-CVDなどが含まれます。 PVDには、反応性イオンビームめっき、アクティブ反応性蒸着、およびレーザー蒸着イオンビーム支援蒸着が含まれます。 研究結果は、CBN相の合成、超硬合金基板への良好な接着性、および適切な硬度が進歩したことを示しています。 商業化を実現するためには、信頼性の高い技術で高純度で経済的な厚さ3〜5μmのCBNコーティングを施す必要があり、実際の金属切削でその効果が確認されています。


3.CNxコーティング

1980年代に、アメリカの科学者LiuとCohenは、-Si3N4に類似した新しい化合物-C3N4を設計しました。 固体物理学と量子化学の理論を用いて、その硬度がダイヤモンドの硬度に達する可能性があると計算され、世界中の科学者の注目を集めました。 窒化炭素の合成は、世界の材料科学の分野でホットな話題になっています。 日本の岡山大学のFFujimotoによって電子ビーム蒸着とイオンビーム支援堆積法によって得られた窒化炭素コーティングは63.7Gpaに達します。 武漢大学で合成された窒化炭素の硬度はそれぞれ50GPaに達し、高速度鋼ツイストドリルに堆積されて非常に優れた掘削性能が得られます。 窒化炭素を合成する主な方法は、真の流れと高周波反応性スパッタリング、レーザー蒸着とイオンビーム支援蒸着ECR-CVD、ダブルイオンビーム蒸着などです。