Od okamžiku, kdy byl nanesen první TiN povlak, který ze dne na den posunul hranice využitelnosti nástroje o pořádný kus dál uplynulo pár desítek let. Od té doby byly vyvinuty nové typy povlaků a použití se rovněž neomezilo pouze na řezné nástroje, ale i na komponenty a nástroje pro tváření. Povlaky je možné aplikovat na různé typy nástrojů, u kterých je požadavek na zvýšení životnosti za stejných nebo vyšších procesních podmínek, zlepšení kvality vytvořené plochy, snížení výrobních nákladů, odstranění maziv a emulzí, snížení tření a vnesení vyšší výrobní jistoty do procesů.
Aplikace povlaků v třískovém obrábění
V místě kontaktu ostří a obráběného materiálu panují extrémní tlakové a tepelné podmínky, které spolu s výskytem tvrdých abrazivních částic v obráběném materiálu působí negativně na životnost nástroje.
Povlak obecně vykazuje vyšší tvrdost než materiál, ze kterého je nástroj vyroben.
Hlavní přednosti povlaku na nástrojích
- Ochrana nástroje před působením abraze
- Bariera proti vnikání tepla do nástroje
- Kluzné vlastnosti povlaku se pozitivně projevují menším odporem při obrábění
- Zamezení vzniku nárůstku a nalepování materiálu
- Lepší chod třísky a tím i redukce vývinu tepla v místě řezu.
Důležitými požadavky pro aplikaci PVD vrstev na řezných nástrojích je dodržení předepsané tloušťky povlaku z důvodu zachování těsných rozměrových tolerancí a poloměrů zaoblení ostří, které jsou kladeny na speciální řezné nástroje. V závislosti na typu povlaků se tloušťka vrstev pohybuje mezi 2 – 4 µm na plochu.
Základní rozdělení nástrojů pro obrábění podle funkce a tvaru
Stopkové nástroje
Vrtáky, frézy, výstružníky, záhlubníky, soustružnické nože, závitníky…jsou monolitní (HSS, slinutý karbid), pájené, nebo nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami. Pracovní postupy pro přípravu a povlakování jsou individuální v závislosti na typu, stavu a substrátu, ze kterého je nástroj vyroben. Není možné použít stejný povlakovací proces pro nový výstružník a přeostřený vrták.
Vyměnitelné břitové destičky (VBD)
Metoda PVD v oblasti nanášení otěruvzdorných povlaků na VBD pomalu, ale jistě šlape na paty metodě CVD, která je pro povlakování čerstvě slinovaných destiček využívána. Benefit v možnosti aplikace nejnovějších nanokompozitních povlaků spolu tlakovým vnitřním pnutím PVD vrstev otevírá nové možnosti v použitelnosti VBD. PVD povlaky jsme schopni nanášet na destičky s dírou, i bez díry.
Odvalovací frézy
Zpravidla drahé nástroje, z hlediska nákladů na pořízení a opětovné přeostření. Povlakování odvalovacích fréz patří mezi nejsložitější, a nejpracnější aplikace z hlediska přípravy nástroje před povlakem a samotné aplikace povlaku. Extrémně vysoké napětí, kterému je vystaven každý zub při každém záběru spolu s tepelnými šoky jsou problémem pro každý typ odvalovací frézy.
Dlouholeté zkušenosti společnosti CemeCon, přináší to nejlepší řešení pro dosažení hladkého a bezproblémového chodu, i při tak složité aplikaci, jakou frézování odvalovacím způsobem představuje.
Aplikace povlaků ve tváření
Funkce povlaku v oblasti tváření materiálu je obdobná, jako funkce na nástrojích pro třískové obrábění – a sice ochrana nástroje před působením okolních vlivů, které mohou způsobit opotřebení nástroje, nebo zhoršení kvality tvářené plochy…
Aplikované vrstvy na nástrojích:
- odolávají lépe účinkům abraze
- kluzné vlastnosti mají za následek snížení výrobních tlaků
- snížení množství aplikovaných maziv
- prevence proti zadírání
- zamezení tvorby návarů za studena na funkční ploše nástroje
Ač je hlavní specializací společnosti CemeCon nanášení tenkých vrstev na řezné nástroje, povlakování tvářecích nástrojů se postupem let stalo běžnou součástí každodenní produkce. V naší společnosti jsme zvyklí řešit problémy a přání zákazníka spočívající v individuální přípravě nástroje a výrobě úchytných přípravků pro povlakování tak, aby byla zabezpečena správná funkce a chod nástroje.