Предизвикателство: Обърнете внимание на проблеми като живот на инструмента и свързано с безопасността на производството отчупване, разцепване на покритието и термично напукване при операции на челно фрезоване.
Решение: Новият клас GC1130 използва финозърнест субстрат с високо съдържание на хром и PVD покритие по технологията Zertivo™, което значително подобрява адхезията на субстрата/покритието и целостта на режещия ръб.
Отчупването на покритието на вложката и откъртването на режещия ръб са често срещани явления при трудни операции на челно фрезоване и водят до намален живот на инструмента, тези проблеми често се наблюдават при сложни проходи, дълги надвеси, дълбоки джобове и операции на мокро рязане.
Sandvik Coromant разработи нов материал за вложка, GC1130, който използва PVD покритие, произведено с технология Zertivo™ върху финозърнест субстрат с високо съдържание на хром. GC1130 се използва главно за обработка на стомана (ISO-P), като в същото време може да се използва добре и за обработка на смесени материали.
Инженерите за научноизследователска и развойна дейност на Sandvik Coromant поеха предизвикателството - да подобрят отново усъвършенстваната PVD стомана клас GC1030. Въз основа на систематичен анализ на нуждите на клиентите, персоналът по научноизследователска и развойна дейност завърши това подобрение чрез провеждане на голям брой машинни тестове. Всички тези тестове се извършват в реални цехове за машинна обработка и екипът за научноизследователска и развойна дейност е получил силна подкрепа от клиенти.
Персоналът по научноизследователска и развойна дейност анализира резултатите от теста и откри три основни проблема: отчупване близо до линията на ръба, отлепване на покритието и термични пукнатини (вижте фигурата по-долу). Съществуващите материали вече са достатъчно устойчиви на химическо и абразивно износване, така че не са необходими промени в тези области. Това, което трябва да се направи, е да се оптимизира взаимодействието между карбида и покритието, за да се увеличи максимално целостта на вложката.
Матрицата на GC1130 е много твърда и устойчива на износване, което се обуславя от високото съдържание на хром и фина зърнеста структура в нейния състав. Структурата на зърната от волфрамов карбид увеличава здравината на ръба и позволява по-добро, по-балансирано представяне.
Покритието GC1130 съдържа титан, алуминий и хром, за да устои както на продължително износване, така и на химическа атака. Неговата структура, особено размерът на частиците на покритието и нанослоестата структура, могат да сведат до минимум появата на термични пукнатини и начупвания.
Няколко компонента на материала на острието си взаимодействат, като един компонент влияе върху свойствата на другите компоненти. Усъвършенстваният контролен процес, използван от технологията Zertivo, може да оптимизира взаимодействието между покритието и субстрата, за да се избегне по-добре проблема с отлепването на покритието и малките цепки близо до линията на режещия ръб, така че да се реализира пълният потенциал на материала.
GC1130 е първият вид за фрезоване Zertivo с много здрав режещ ръб. Здравият субстрат и оптимизираното покритие могат ефективно да устоят на отчупване и напукване на линията на ръба при трудни условия на обработка, като температурните промени по време на мокро рязане са обичайни трудни условия.
Първите продукти GC1130 бяха пуснати на 1 октомври 2015 г. за 7 mm и 11 mm пластини за фрезата CoroMill 390. GC1130 е особено подходящ за пластини CoroMill 390-07, които могат да се използват в широк спектър от взискателни повтарящи се фрезования на рамена и фрезоване на рамена с дълъг надвес, както и приложения за струговане.
Операция: Челно фрезоване на биела
Материал: нисколегирана стомана
Материал на острието: GC1130
Параметри на рязане
ГК1130
в заключение
Съществуващите остриета бяха бракувани след 27 минути употреба. GC1130 предлага двойно по-дълъг живот на инструмента и значително подобрява икономичността на производството.
По време на предварителната проучвателна фаза на проекта разработчиците извършиха целенасочени операции на фрезоване и идентифицираха няколко основни вида износване.
по часовниковата стрелка отляво надясно
Отлепване на покритието - 25 процента
Абразивно/химическо износване - 15 процента
Горещи пукнатини - 25 процента
Откъсване на - 35 процента
CVD и PVD
CVD (Chemical Vapor Deposition) покритията се състоят от различни комбинации от титанов карбонитрид (TiCN), алуминиев оксид (AL2O3) и титанов нитрид. Този химичен процес протича при високи температури между 700–1050 градуса. Основните предимства на CVD покритията са висока устойчивост на износване и много добра устойчивост на топлина.
PVD (Physical Vapor Deposition) покрития се произвеждат чрез физически реакции при относително ниски температури (400–600 градуса). Често използваните покрития включват нитриди, карбонитриди, оксиди и оксинитриди. Суровият метал, обикновено комбинация от титан и алуминий, се изпарява в азот и оставя тънък слой нитрид върху инструмента. Класовете PVD обикновено се използват за здрави и остри остриета. Напрежението на натиск при този метод на покритие увеличава твърдостта на острието и предотвратява генерирането на термични пукнатини.
Зертиво
Zertivo е собствена производствена технология, разработена от Sandvik Coromant за PVD материали. Zertivo може да подобри целия процес на производство на покритие чрез прецизно контролиране на ключови параметри на процеса, за да се получи покритие, което идеално съответства на целевия материал.
В допълнение към степента на фрезоване GC1130, технологията Zertivo вече е достъпна и за степента на пробиване CoroDrill 880 GC4344. Съставът и структурата на този материал са различни от GC1130, което може да отговори на специалните нужди на клиентите.
