瓦尔特推出HIPIMS PVD刀具材料,延长刀具寿命

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HIPIMS PVD涂层可转位刀片

更小、更轻——各个不同行业都朝着小型化肯能轻量化的方向发展。对于机械工程及其供应商来说,這個趋势给金属加工带来了全新的挑战。瓦尔特公司推出HIPIMS PVD刀具材料,为其客户提供了這個应用领域的外理方案。什么材料才能保证卓越的工艺稳定性和高于平均水平的刀具寿命,给一些客户留下了深刻印象。

图:表皮对比

说明:采用HIPIMS PVD工艺生产的表皮非常光滑,减小了摩擦,但是刀刃上的积屑瘤和热量产生也得以减少。

小型化的趋势在通信和娱乐电子领域最为明显,但它一起也在逐渐改变一些行业领域:从医疗行业到汽车行业,乃至飞机制造业。对生产商来说,这愿因着分析让我们歌词 歌词 都都 才能调整工艺,以适应对尺寸稳定性和表皮质量不断增高的需求,甚至才能转而使用新材料。

图:Inconel 718 DA – 40 HRC的精加工

说明:在切削参数相同的具体情况下,新的HIPIMS PVD涂层DCGT11T1504-FM2 WSM01可转位刀片,相比于DCGT11T1504-PF2 WXN10可转位刀片,将刀具寿命从9分钟延长至18分钟,但是在整个刀具寿命期间,表皮质量始终维持在Rz 2和Rz 4 之间。

超硬、但又很重有韧性的材料(如航空航天工业中洛氏硬度HRC42的Inconel 718DA,或医疗和食品工业中的Ti-6Al-4V)在ISO 车削过程中对可转位刀片要求很繁复。这是肯能难加工材料具有很高的粘附趋势,尤其是当它们的镍(Ni)含量比较高时。這個趋势会愿因着切屑粘附并堆积在刀刃上,从而影响尺寸稳定性和表皮质量。让我们歌词 歌词 都都 才能承认,到目前为止,刀刃的磨损总爱比较快,尤其是在加工高速度单位材料的具体情况下。

在大切深至中等切深的ISO车削应用中,曾经主导市场的CVD涂层可转位刀片表现总爱可圈可点。但是,這個刀片在诸如精加工等机加工应用中效果就差强人意,很重是对精度和刀具寿命有要求的曾经。这却说瓦尔特加工专家认为主才能只有进行优化的地方。

图:Gerd Kussmaul

说明:Gerd Kussmaul,瓦尔特公司高级车削产品经理,负责ISO车削、切槽和高级材料产品部门。

瓦尔特高级车削产品经理Gerd Kussmaul是曾经描述新型HIPIMS PVD涂层可转位刀片的设计概念的:“目前来说,对表皮质量要求最高的ISO M、ISO S、ISO P和ISO N材料,我着实精加工就有比较特殊或小范围的应用,但是目前市场的动态增长,让我们歌词 歌词 都都 从中看过了巨大的潜力。精加工用以获得均匀且良好的表皮质量的。在可转位刀片的整个使用寿命中,工件表皮质量范围才能维持在Rz 1.6 µm至Rz 6.3 µm之间。这却说怎么会会一段时间以来瓦尔特总爱在寻找适当的槽型和刀具材料,以实现这方面的工艺可靠性。新的PVD HIPIMS涂层表现出才能满足這個目标的理想性能,其表皮极其光滑,在锋利的刀刃上有很强的层附着力。”

创新的涂层技术确保最佳性能

瓦尔特是为数太多的才能独立生产新的PVD HIPIMS工艺、并通过专门的PVD开发团队不断拓展应用肯能性的可转位刀片制造商之一。HIPIMS的意思是“大功率脉冲磁控溅射”。与传统的DC溅射工艺相比,HIPIMS工艺要求将加工对象置入几千瓦功率的短脉冲中。这道工序会产生每立方厘米101五个离子的等离子体密度,其目标金属离子含量很高。涂层与基材之间的结合也很好。

這個涂层工艺对具有极其锋利槽型的可转位刀片,相似FN2或MN2“铝加工槽型”非常有益,主却说肯能它能形成极其稳定的切削刃。即使在高负荷加工下,涂层却说会剥落,刀刃却说会断裂。此外,高的刃口稳定性还能确保刀刃受到的磨损小但是均匀。均匀的磨损甚至才能保证即使刀片即将到达最终寿命才能维持尺寸稳定性和工件表皮质量。HIPIMS工艺的曾经优点是涂层非常光滑,非常适合加工粘性如铝合金等材料;对机加工过程中易于粘附在刀刃上的材料也才能做到可靠切削。从而基本消除一些常见的磨损形式,相似与粘附材料占据 化学和物理反应而引起积屑瘤或明显的后刀面磨损等。瓦尔特的新HIPIMS PVD级 WNN10和WSM01一起还具备很长的使用寿命。

刀具寿命长,机加工体量增加

图:瓦尔特 MS3 WSM01和MN2 WNN10可转位刀片

说明:瓦尔特 HIPIMS PVD材质WNN10和WSM01表皮非常光滑,一起具备出色的涂层附着与极高的硬度。

HIPIMS PVD可转位刀片的销售量稳定增长,全都肯能将曾经的WXN10肯能WK1刀具更换为PVD涂层的WNN10肯能WSM01可转位刀片的客户都给出了不错的反馈。瓦尔特的产品经理Gerd kussmaul说:“要在既定流程中更换刀具材料才能要有充分的理由。抛开一些各种因素不说,新HIPIMS材质在刀具寿命和表皮质量方面表现不俗,非常有助其推广。让我们歌词 歌词 都都 从对比测试中能只有清楚地看出這個点。相似,在洛氏硬度为54的工具钢X40CRMoV5-1(DIN1.2344)上进行精加工操作时,刀具寿命能只有延长275%。整个刀具寿命期间均可达到Ra 0.8 µm的表皮值,工艺可靠。另一项应用是用新材质的WSM01以150 m/min的切削速度单位对Inconel 718DA进行精加工,加工时间达到18分钟。相比之下,原等级的WXN10只有达到9分钟。此外,在整个刀具寿命期间,表皮质量均良好,维持在Rz 2 µm到Rz 4µm 之间。

图:应用范例——叶轮

说明:在对比试验中,瓦尔特使用WNN10可转位刀片(与曾经的刀具材料相比)加工红铜,刀具寿命增加了73%。

工艺可靠性和成本降低

瓦尔特的新HIPIMS PVD可转位刀片在任何要求最大精度、最佳表皮质量和工艺可靠性的应用市场具有很大的潜力。与此一起,這個刀片还才能降低成本,肯能HIPIMS PVD涂层与硬质合金基材组合形成的刀具材料才能延长刀具寿命,并始终保证加工质量。在精加工等较为困难的加工工序以及硅含量高的铝合金等粘性大的材料加工中尤为重要。事实上,這個刀具的寿命和表皮质量与曾经的可转位刀片相比差异非常明显,从而使得生产成本显著降低。

优化精加工和粗加工的表皮质量

瓦尔特为铝、铜和镁基合金等ISO N材料开发了新的WNN10等级。可转位刀片有四种 槽型:18°前角的FN2槽型非常适合精加工和易于振动的细长轴;25°前角的MN2槽型可普遍用于有色金属的半精加工。

新材质WSM01包括正型刀片FM2、MM4和MN2,以及负型刀片MS3、NMS和NRS。其主要应用领域是镍基和钴基高温合金的精加工和半精加工,但也用于不锈钢材料,如奥氏体不锈钢1.41501、1.4404或双相不锈钢1.4462。相似,它在航空航天工业中用于加工发动机部件、在医疗行业中用于生产外科器械等。其应用还包括加工不锈钢或高硬度的工具钢,如洛氏硬度为54的X40CrMoV5-1。总之,能只有说:新的HIPIMS PVD级WSM01是硬材料精加工的理想外理方案。

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