Co je to povlak
Povlak je pevný souvislý film získaný jednorázovým povlakem. Jedná se o tenkou plastovou vrstvu potaženou kovem, tkaninou, plastem a jinými podklady za účelem ochrany, izolace a dekorace. Povlak může být plynný, kapalný nebo pevný. Typ a stav povlaku se obvykle určují podle substrátu, který má být nastříkán.
představit
Existují různé názvy podle typu použitého nátěru. Například povlak základního nátěru se nazývá základní vrstva a povlak vrchního nátěru se nazývá vrstva vrchního nátěru. Povlak získaný z obecných povlaků je tenký, asi 20 ~ 50 mikronů, zatímco tlusté pastovité povlaky mohou získat povlak o tloušťce větší než 1 mm najednou. Jedná se o tenkou plastovou vrstvu potaženou kovem, tkaninou, plastem a dalšími podklady pro ochranu, izolaci, dekoraci a další účely.
Vysokoteplotní elektroizolační povlak je mimo vodič vyrobený z mědi, hliníku a jiných kovů nebo s izolační barvou, plastem, pryží a jinými izolačními nátěry. Izolační barvy, plasty a pryž se však bojí vysoké teploty. Obecně platí, že budou koncentrované a ztratí své izolační vlastnosti, když překročí 200 °C. A mnoho vodičů musí pracovat při vysoké teplotě. Co bychom měli dělat? Ano, nechte pomoci vysokoteplotní elektroizolační nátěr. Tento povlak je vlastně druh keramického povlaku. Kromě udržování elektrické izolace při vysoké teplotě může být také úzce "spojen" s kovovým vodičem, aby se dosáhlo "bezproblémového". Pokud zabalíte dirigenta sedmkrát a osmkrát, nebudou se oddělovat. Tento povlak je velmi hustý. Použijte jej, Pokud se dva vodiče s velkým rozdílem napětí dotýkají dohromady, nedojde k poruše.
Vysokoteplotní elektroizolační nátěry lze rozdělit do mnoha druhů podle jejich chemického složení. Například povlaky z nitridu boru nebo oxidu hlinitého a fluoridu měďnatého na povrchu grafitových vodičů mají stále dobré elektrické izolační vlastnosti při 400 °C. Smalt na kovovém vodiči může dosáhnout 700 °C, anorganický povlak pojiva na bázi fosfátů může dosáhnout 1000 °C a plazmou stříkaný povlak oxidu hlinitého může stále udržovat dobrý elektrický izolační výkon při 1300 °C.
Vysokoteplotní elektrický izolační povlak byl široce používán v energetice, motoru, elektrických spotřebičích, elektronice, letectví, atomové energii, vesmírné technologii a tak dále.
klasifikace
Podle klasifikační metody tepelného nástřiku f.n.longo ve Spojených státech lze povlak rozdělit na:
1. Povlak odolný proti opotřebení
Zahrnuje povlak proti adheznímu opotřebení, povrchovou únavu a povlak odolný proti erozi. V některých případech existují povlaky odolné proti opotřebení proti nízkým teplotám (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">
2. Tepelně odolný a oxidačně odolný povlak
Povlak zahrnuje povlaky aplikované při vysokoteplotním procesu (včetně oxidační atmosféry, korozivního plynu, eroze nad 843 °C a tepelné bariéry) a procesu roztavených kovů (včetně roztaveného zinku, roztaveného hliníku, roztaveného železa a oceli, roztavené mědi).
3. Atmosférické a ponorné povlaky odolné proti korozi
Atmosférická koroze zahrnuje korozi způsobenou průmyslovou atmosférou, solnou atmosférou a polní atmosférou; Ponorná koroze zahrnuje korozi způsobenou pitnou sladkou vodou, nepijnou čerstvou vodou, horkou sladkou vodou, slanou vodou, chemií a zpracováním potravin.
4. Vodivé a odporové povlaky
Povlak se používá pro vodivost, odpor a stínění.
5. Obnovte velikost nátěru
Povlak se používá pro výrobky na bázi železa (obrobitelná a brousitelná uhlíková ocel a korozivzdorná ocel) a neželezných kovů (nikl, kobalt, měď, hliník, titan a jejich slitiny).
6. Povlak pro kontrolu mezer pro mechanické součásti
Povlak je brousitelný.
7. Chemicky odolný povlak
Chemická koroze zahrnuje korozi různých kyselin, zásad, solí, různých anorganických látek a různých organických chemických médií.
Mezi výše uvedené funkce povlakování patří povlak odolný proti opotřebení, tepelně odolný antioxidační povlak a chemický povlak odolný proti korozi úzce souvisí s výrobou hutního průmyslu.
aplikace
Povlak ze slinutého karbidu
Při obrábění má výkonnost nástroje rozhodující vliv na efektivitu obrábění, přesnost a kvalitu povrchu. Vždy existuje rozpor mezi dvěma klíčovými indexy výkonnosti nástrojů ze slinutého karbidu - tvrdostí a pevností. Materiál s vysokou tvrdostí má nízkou pevnost a zlepšení pevnosti je často za cenu snížení tvrdosti. Aby se vyřešil tento rozpor v materiálech ze slinutého karbidu a zlepšil se řezný výkon řezných nástrojů, je účinnější metodou použití různých technologií povlakování k potažení jedné nebo více vrstev materiálů s vysokou tvrdostí a vysokou odolností proti opotřebení na matrici ze slinutého karbidu.
Jako chemická a tepelná bariéra snižuje povlak na povrchu nástrojů ze slinutého karbidu opotřebení kráterů nástrojů ze slinutého karbidu, což může výrazně zlepšit efektivitu obrábění, zlepšit přesnost obrábění, prodloužit životnost nástrojů a snížit náklady na obrábění.
Charakteristikou povlaku je, že povlaková fólie je kombinována s matricí nástroje, aby se zlepšila odolnost nástroje proti opotřebení bez snížení houževnatosti matrice, čímž se sníží faktor tření mezi nástrojem a obrobkem a prodlouží se životnost nástroje. Kromě toho, protože tepelná vodivost samotného povlaku je mnohem nižší než tepelná vodivost matrice nástroje a zpracovatelských materiálů, může účinně snížit teplo generované třením, vytvořit tepelnou bariéru a změnit cestu tepelných ztrát, aby se snížil tepelný dopad a silový dopad mezi nástrojem a obrobkem, nástroj a řezání a účinně zlepšit servisní výkon nástroje.
Výzkum mechanismu opotřebení nástroje ukazuje, že maximální teplota hrany nástroje může při vysokorychlostním řezání dosáhnout 900 °C. V současné době není opotřebení nástroje pouze mechanickým opotřebením třením (opotřebení zadní části nástroje), ale také opotřebení spoje, difúzní opotřebení, opotřebení oxidací třením (opotřebení hran nástroje a opotřebení půlměsícem jámy) a únavové opotřebení. Těchto pět druhů opotřebení přímo ovlivňuje životnost nástroje.
Povlak nástroje
Technologii povlakování nástrojů lze obecně rozdělit na technologii chemické depozice par (CVD) a technologii fyzikální depozice par (PVD), které jsou přezkoumány následovně.
1、 Vývoj CVD technologie
Od roku 1960 je technologie CVD široce používána při povrchových úpravách vyměnitelných nástrojů ze slinutého karbidu. Vzhledem k tomu, že kovový zdroj potřebný pro nanášení procesních par CVD se poměrně snadno připravuje, lze realizovat nanášení jednovrstvých a vícevrstvých kompozitních povlaků, jako jsou cín, tik, TiCN, tibn, TiB2 a Al2O3. Pevnost spojení mezi povlakem a podkladem je vysoká a tloušťka filmu může dosáhnout 7 ~ 9 μ m. Proto do poloviny a konce roku 1980 bylo 85% nástrojů ze slinutého karbidu ve Spojených státech ošetřeno povrchovým povlakem, z čehož CVD povlak představoval 99%; V polovině roku 1990 představovaly kotouče ze slinutého karbidu s CVD povlakem stále více než 80% potahovaných nástrojů ze slinutého karbidu. Ačkoli CVD povlak má dobrou odolnost proti opotřebení, proces CVD má také své inherentní vady: za prvé, teplota procesního zpracování je vysoká, což snadno snižuje pevnost v ohybu nástrojových materiálů; Za druhé, film je ve stavu tahového napětí, což při použití nástroje snadno způsobuje mikrotrhliny; Za třetí, výfukové plyny a odpadní kapaliny vypouštěné procesem CVD způsobí velké znečištění životního prostředí, což je v rozporu s koncepcí zelené výroby, která je v současné době silně obhajována. Proto byl od poloviny roku 1990 vývoj a aplikace vysokoteplotní TECHNOLOGIE CVD do určité míry omezena.
V pozdních 1980s, Krupp Nízkoteplotní technologie chemického nanášení par (PCVD) vyvinutá společností widia dosáhla praktické úrovně a její procesní teplota byla snížena na 450 ~ 650 ° C, což účinně inhibuje η Fáze může být použita pro cín, TiCN a tic povlaky řezaček závitů, fréz a forem, ale zatím, Proces PCVD není široce používán v oblasti povlakování nástrojů.
V polovině roku 1990 nová technologie středněteplotní chemické depozice par (mt-cvd) způsobila revoluci v technologii CVD. Technologie Mt-cvd je nový proces, který používá organický acetonitril obsahující C / N (CH3CN) jako hlavní reakční plyn k rozkladu a chemické reakci s TiCl4, H2 a N2 při 700 ~ 900 °C. Povlak s hustou vláknitou krystalickou morfologií lze získat technologií mt-cvd a tloušťka povlaku může dosáhnout 8 ~ 10 μ m。 Tato struktura povlaku má vysokou odolnost proti opotřebení, tepelným šokům a houževnatost a může ukládat Al2O3, cín a další materiály s dobrou odolností proti oxidaci při vysokých teplotách, nízkou afinitou ke zpracovaným materiálům a dobrým samomazným výkonem na povrchu čepele prostřednictvím vysokoteplotního chemického nanášení par (ht-cvd).
Kotouč s povlakem Mt-cvd je vhodný pro vysokou rychlost, vysokou teplotu, velké zatížení a suché řezání a jeho životnost může být přibližně dvakrát delší než u běžného lakovaného kotouče. V současné době se technologie CVD (včetně mt-cvd) používá hlavně pro povrchové úpravy soustružnických nástrojů ze slinutého karbidu. Nástroje s povlakem jsou vhodné pro vysokorychlostní hrubovací obrábění a polodokončování středního a těžkého obrábění. Může být také realizován technologií CVD α povlaku Al2O3, který je v současné době obtížně realizovatelný technologií PVD, takže technologie CVD povlakování stále hraje velmi důležitou roli v suchém řezání.
2、 Vývoj PVD technologie
PVD technologie se objevila v pozdních 1970s. Vzhledem k tomu, že jeho teplota při zpracování může být řízena pod 500 °C, může být použita jako konečný proces úpravy pro povlakování vysokorychlostních ocelových nástrojů. Vzhledem k tomu, že řezný výkon vysokorychlostních ocelových nástrojů lze výrazně zlepšit pomocí procesu PVD, byla tato technologie rychle popularizována od roku 1980. Do konce roku 1980 překročil podíl PVD povlaku složitých vysokorychlostních ocelových nástrojů v průmyslově vyspělých zemích 60%.
Úspěšná aplikace technologie PVD v oblasti vysokorychlostních řezných nástrojů z oceli přilákala velkou pozornost ve zpracovatelském průmyslu po celém světě. Zatímco soutěží o vývoj vysoce výkonných a vysoce spolehlivých nátěrových zařízení, lidé také provedli hlubší výzkum rozšíření svého aplikačního pole, zejména v nástrojích pro řezání slinutého karbidu a keramiky. Výsledky ukazují, že ve srovnání s procesem CVD má pvD proces nižší teplotu zpracování a nemá žádný vliv na pevnost v ohybu nástrojového materiálu pod 600 °C; Vnitřní napěťový stav filmu je tlakové napětí, které je vhodnější pro povlakování slinutých karbidových přesných a složitých nástrojů; PVD proces nemá žádný nepříznivý dopad na životní prostředí a je v souladu se směrem vývoje moderní zelené výroby.
S příchodem éry vysokorychlostního obrábění se podíl použití vysokorychlostních ocelových nástrojů postupně snižoval a podíl použití nástrojů ze slinutého karbidu a keramických nástrojů se zvyšoval, což se stalo nevyhnutelným trendem. Proto se průmyslové rozvinuté země zavázaly k výzkumu technologie PVD povlakování nástrojů ze slinutého karbidu od počátku roku 1990 a dosáhly průlomového pokroku v polovině roku 1990, technologie PVD povlakování byla široce používána při úpravě povlakování slinutého karbidu koncové frézy, vrtáku, stupňovitého vrtáku, vrtáku s olejovými otvory, výstružníku, kohoutu, vyměnitelné frézovací břitové destičky, frézy speciálního tvaru, svařovací frézy a tak dále.