İyileştirilmiş kaplamalar tornalama uçlarının daha yüksek verimlilikle performans göstermesini sağlar.

2025/01/21 09:51

Kesici uçların hasar biçimleri esas olarak aşınma ve kırılma (talaşlanma) olarak ikiye ayrılır. Kaplamanın sertliği ve kalınlığı kesici ucun aşınma direncini doğrudan etkiler, tokluğu ise kesici ucun darbe ve kırılmaya karşı direncini etkiler. Kesme sırasında kesici uç yüzeyinde yapışkan katmanların oluşması ve bunların sürekli işleme sırasında zorla çıkarılması da aşınma ve kırılmaya neden olabilir. Kaplama malzemesinin ısı direnci ve kimyasal direnç açısından stabilitesi ve ayrıca iş parçası malzemesiyle afinitesi olmaması, yapışmanın ve buna bağlı hasarların önlenmesine yardımcı olur. Kaplamanın ısıl iletkenliği de önemlidir; kaplamanın işleme sırasında oluşan ısıyı dağıtma yeteneğini yansıtır. Düşük ısı iletkenliği, ısının kesici parçaya girmesini engelleyen ve bunun yerine çıkarılması için talaşa aktaran, böylece kesici uçtaki termal aşınmayı azaltan zayıf ısı dağılımı anlamına gelir.

CNMG karbür uçlar

Tungsten karbür gibi alt tabaka malzemelerinin yüzeyine birkaç mikrometrelik sert malzemenin kaplanması, kesici takımlara alt tabaka malzemesinin tokluğunu kazandırırken aynı zamanda kaplanmış sert malzemenin yüksek sertliğini de dahil edebilir. Genel olarak kesici uç kalınlığının %0,2'sinden fazla olmayan bir kaplama kalınlığı, kesici ucun ve takımın kesme performansını önemli ölçüde artırabilir. Bu nedenle kaplamalı kesici uçların ve takımların uygulaması giderek yaygınlaşmaktadır. Farklı koşullar altında, farklı kaplamaların uygulanması kesme verimliliğini artırabilir ve takım ömrünü uzatabilir. Günümüzde kaplamasız kesici uçlar ve takımlar yalnızca belirli özel yapışma önleyici işleme proseslerinde, demir dışı metal işlemede ve düşük maliyetli uygulamalarda kullanılmaktadır.
Kaplamalar genel olarak iki yönteme ayrılır: Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) ve Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD). CVD kaplamanın temel prensibi, kaplanacak nesnenin yüzeyinde kimyasal bir reaksiyon oluşturmak ve böylece sert bir malzeme biriktirmek için bileşik içeren gazları yüksek sıcaklıktaki bir fırına (900-1100°C) vermektir. PVD kaplamanın prensibi, sert malzemeleri daha düşük sıcaklıklarda (100-700°C) nesnenin yüzeyine biriktirmek için iyon kaplama, püskürtme ve iyon karıştırma gibi vakum biriktirme tekniklerini kullanmaktır.
Yüksek işlem sıcaklığı nedeniyle CVD kaplamalar yalnızca ısıya dayanıklı alt katmanlara uygulanabilir. CVD kaplamalar alt tabakaya güçlü bir yapışma özelliğine sahiptir ve nispeten kalın katmanlar oluşturabilir. Ham gaz değiştirilerek birden fazla malzeme aynı fırında sürekli olarak kaplanabilir. Bu nedenle CVD kaplamalar, kısa sürede büyük miktarda malzemenin kaldırılması gereken yüksek hızlı, yüksek ilerlemeli, derin kesme uygulamaları için uygundur. Genel olarak tornalama takımları, kesme performanslarını arttırmak amacıyla kaplamaları biriktirmek için esas olarak CVD yöntemini kullanır. Bununla birlikte, kaplama ile alt tabaka malzemesi arasındaki termal genleşme katsayılarındaki farklılık nedeniyle, kesici ucun kırılma ve yorulmaya karşı direncine zarar veren artık çekme gerilimleri kolaylıkla oluşabilir.
PVD kaplamaların avantajlarına bakalım. Daha düşük sıcaklıklarda uygulanabilirler, bu da alt tabaka için daha düşük ısı direnci gereksinimleri anlamına gelir. Kaplama işlemi kesici kenarın sağlamlığını ve tokluğunu azaltmaz. Kaplama daha incedir ve kaplama filminde kırılma ve yorulmaya karşı direnci artıran artık basınç gerilimi üretir. ISO uluslararası standardına göre kesici takım malzemeleri şu şekilde sınıflandırılmaktadır: Çelik için P, paslanmaz çelik için M, dökme demir için K, demir dışı metaller için N, ısıya dayanıklı çelik için S ve yüksek sertlikte çelik için H . Her malzeme ayrıca performans ve bileşime dayalı olarak çeşitli kategorilere ayrılır: 01, 10, 20, 30 ve 40. Sayı ne kadar düşükse malzeme o kadar sert olur; sayı ne kadar yüksek olursa, o kadar zor olur. Örneğin, çelik için kesici takım malzemeleri P01, P10...P40 olarak işaretlenmiştir ve aynı durum diğerleri için de geçerlidir. Farklı malzemeler ve kesme koşulları için, işleme için farklı kodlara karşılık gelen malzemelerden yapılmış kesici uçlar kullanılmalıdır.


ilgili ürünler

x