Muốn đánh giá được chất lượng cũng như tuổi thọ của các thiết bị cắt gọt thì lớp phủ trên dao tiện hay các loại dao khác là một việc hết sức quan trọng và cần thiết.
Bạn có biết chỉ cần một lượng phủ tròn bao quanh đầu dao tiện có thể gia tăng đáng kể tuổi thọ của nó, làm giảm thời gian gia công và cho ra chất lượng bề mặt gia công tốt hơn. Tuy nhiên, nếu như không chọn đúng lớp phủ cho ứng dụng gia công chế tạo đó, có thể gây ra một sự lãng phí và không hiệu quả khi sử dụng phủ.
Vì đơn giản mỗi một lớp phủ có một ưu điểm và nhược điểm riêng trong mỗi một quá trình gia công kim loại bằng dao tiện. Một sự lựa chọn không hợp lý có thể dẫn đến tuổi thọ dụng cụ bị giảm thấp hơn cả khi không phủ, và thỉnh thoảng có thể gây ra những sự cố trong gia công không mong muốn.
Và theo như các ghi chép hiện nay mà Thanh tìm được trong thế giới gia công đã cho ra các lựa chọn phủ phong phú đa dạng như phủ PVD ( Physical Vapor Deposition : Phủ vật lý bốc hơi lắng đọng ), phủ CVD ( Chemical Vapor deposition : phủ lắng đọng hơi hóa học )
Cũng như các biện pháp phủ xử lý bề mặt hỗn hợp khác mà đã và đang được nghiên cứu và phát triển khắp thế giới. Bài viết này sẽ hướng dẫn chỉ ra cho bạn một vài đặc tính phủ nổi thông dụng và các lựa chọn phủ PVD, CVD phổ biến. Mỗi một trong số đó đều thực hiện một vai trò quan trọng trong việc quyết định lớp phủ nào sẽ tốt nhất cho ứng dụng gia công nào.
Công dụng đặc biệt quan trọng của mỗi lớp phủ trên dao tiện
– Làm tăng độ cứng: Độ cứng bề mặt cao của lớp phủ là một trong những lựa chọn tốt nhất để tăng tuổi thọ dụng cụ. Thông thường, khi vật liệu hay bề mặt càng cứng hơn, thì tuổi thọ dụng cụ sẽ càng tăng lên.
Trong đó lớp phủ TiCN có độ cứng cao hơn 33% với khoảng độ cứng Vickers từ 3000 đến 4000, phụ thuộc vào các nhà sản xuất lớp phủ. Với độ cứng bề mặt khoảng 9000 Vickers của lớp phủ kim cương CVD, đã giúp cho tuổi thọ của dụng cụ tăng hơn 10 đến 20 lần nếu so sánh với lớp phủ PVD.
Do đó lớp phủ kim cương CVD này chính là lựa chọn tuyệt vời cho gia công các vật liệu kim loại màu ( ko chứa sắt ) bởi độ cứng cao của nó và khả năng có thể chạy với tốc độ cắt cao hơn 2 đến 3 lần so với dao cụ không phủ.
– Tăng khả năng chịu mài mòn: Đây là khả năng của lớp phủ để chống lại sự mài mòn. Mặc dù vật liệu phôi không cứng, nhưng các nguyên tố cấu thành phôi đó và quá trình gia công có thể giúp vào gây ra hỏng lưỡi cắt của dao cụ hoặc gây ra lẹo dao.
– Tăng độ bôi trơn bề mặt: Hệ số ma sát cao hơn có thể gây ra nhiệt độ ở vùng cắt cao, dẫn đến tuổi thọ dao cụ bị giảm hoặc lớp phủ bị hư hại, bong ra. Tuy nhiên, với hệ số ma sát thấp có thể gia tăng tuổi thọ dụng cụ cắt đáng kể.
Tuy nhiên, nhiệt độ cắt có thể được giảm nếu bề mặt đá nhẵn bóng trơn tru hơn. Bề mặt trơn đó sẽ giúp cho phoi chip thoát ra được dễ dàng hơn, nhiệt độ cắt giảm xuống đáng kể. Bề mặt càng có tính trơn tốt thì càng cho tốc độ cắt cao hơn nếu so sánh với không phủ. Nó giúp tránh cho chi tiết gia công bị xước.
– Tăng nhiệt độ oxi hóa: Đây là một điểm quan trọng cần lưu ý vì có thể gây ra quá trình gia công bị sự cố hư hỏng. Nhiệt độ oxi hóa cao hơn sẽ giúp cho hiệu quả cao hơn trong các quá trình gia công cho ra nhiệt độ cao.
– Chống lẹo dao: Để chống lại việc phần nhỏ vật liệu bị tôi cứng bám vào mặt trước của dao ( lẹo dao ), bằng cách khiến cho hoạt động hóa học giữa lưỡi dao cắt và vật liệu cắt giảm bớt đi cũng như dẫn đến phoi chip biến dạng lưỡi cắt. Một khi các vật liệu cắt này bám tụ vào lưỡi cắt, nó cứ thế bám dính tiếp.
5 lớp dao trên tiện được sử dụng nhiều nhất hiện nay
1 – lớp phủ Titanium Nitride (TiN): Phủ bằng phương pháp giúp gia tăng độ cứng và có nhiệt độ oxi hóa cao hơn. Lớp phủ này phát huy rất hiệu quả với các dao cụ HSS thép gió khi cắt hay tạo hình khác.
2 – lớp phủ Titanium Carbo-Nitride ( TiCN): Lớp phủ có gia tăng thêm hàm lượng Carbon, do đó làm tăng độ cứng và độ trơn bề mặt hơn. Lớp phủ này rất lý tưởng cho các dao cụ cắt gọt HSS thép gió.
3 – Titanium Aluminum Nitride ( TiAlN hoặc AlTiN ): Với một lớp phủ của nhôm ô xít trên bề mặt giúp cho tuổi thọ dao cụ cao hơn trong các ứng dụng gia công nhiệt độ cao. Lớp phủ này là lựa chọn hàng đầu cho các dao cụ hợp kim cứng
4 – Chrominum Nitride ( CrN): Khả năng chống lẹo của lớp phủ này giúp nó được lựa chọn trong những gia công hay xảy ra hiện tượng lẹo dao. Thép gió hay hợp kim cứng cũng hay sử dụng lớp phủ này, lớp phủ này không màu.
5 – Phủ kim cương (CBN): Có thể nói đây là lớp phủ cho ra chất lượng gia công tốt nhất trong các kim loại màu. Nó phù hợp cho cắt graphite, MMC, các vật liệu silic nhôm và trong các vật liệu mài khác. ( Chú ý : Lớp phủ kim cương không nên dùng khi gia công thép. Càng nhiều nhiệt được phát ra khi cắt thép, có thể gây ra phản ứng hóa học làm phá vỡ sự liên kết của lớp phủ này với lưỡi cắt dao cụ ).
Làm thế nào để sử dụng hiệu quả các lớp phủ trên dao tiện ??
Đây là một câu hỏi hay và được rất nhiều khách hàng đặt ra trong quá trình Thanh tư vấn cho các doanh nghiệp cần đến lượng dao tiện khổng lồ hàng năm. Có thể bạn không biết nhưng một lớp phủ được sử dụng hiệu quả có thể được phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng thường thường chỉ một hoặc một ít lựa chọn có thể cho mỗi ứng dụng.
Vì thế việc bạn lựa chọn lớp phủ đúng đắn với các đặc tính của nó sẽ giúp cho sự thành công của quá trình gia công sản xuất. Các yếu tố như độ sâu cắt, tốc độ và nước làm mát đều có tác động ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công.
Và một trong những cách tốt nhất để chọn được lớp phủ trên dao tiện là qua thử nghiệm và có thể qua các sự cố, bởi vì sẽ có rất nhiều biến số ảnh hưởng tới khi gia công một vật liệu. Các nhà sản xuất phủ thường xuyên làm việc liên tục với các bề mặt gia công khác và mới để tìm cách chống lại nhiệt độ, ma sát và mài mòn.
Thanh hy vọng những chia sẻ trên phần nào giúp bạn hiểu được tầm quan trọng của lớp phủ trên bề mặt dao tiện , có bất kỳ thắc mắc nào về vấn đề trên bạn có thể liên hệ với Thanh ngay cũng như đội ngũ ADOBUS của Thanh nhé !!
