Care este acoperirea
Acoperirea este un film continuu solid obținut printr-o acoperire unică. Este un strat subțire de plastic acoperit cu metal, țesături, plastic și alte substraturi în scopul protecției, izolației și decorului. Acoperirea poate fi gazoasă, lichidă sau solidă. Tipul și starea acoperirii sunt de obicei determinate în funcție de substratul care urmează să fie pulverizat.
prezenta
Există nume diferite în funcție de tipul de acoperire utilizat. De exemplu, acoperirea grundului se numește strat de grund, iar acoperirea stratului superior se numește strat superior. Acoperirea obținută din acoperiri generale este subțire, de aproximativ 20 ~ 50 microni, în timp ce acoperirile groase de pastă pot obține un strat de acoperire cu o grosime mai mare de 1 mm la un moment dat. Este un strat subțire de plastic acoperit cu metal, țesături, plastic și alte substraturi pentru protecție, izolație, decorare și alte scopuri.
Acoperirea cu izolație electrică la temperaturi ridicate este în afara conductorului din cupru, aluminiu și alte metale sau cu vopsea izolatoare, plastic, cauciuc și alte acoperiri izolante. Cu toate acestea, vopselele izolante, materialele plastice și cauciucul se tem de temperaturi ridicate. În general, acestea vor fi concentrate și își vor pierde proprietățile izolatoare atunci când depășesc 200 °C. Și multe fire trebuie să funcționeze la temperaturi ridicate. Ce ar trebui să facem? Da, lăsați acoperirea cu izolație electrică la temperaturi ridicate să ajute. Această acoperire este de fapt un fel de acoperire ceramică. În plus față de menținerea performanței de izolare electrică la temperaturi ridicate, acesta poate fi, de asemenea, strâns "unit" cu conductorul metalic pentru a obține "fără sudură". Dacă înfășurați conductorul de șapte ori și de opt ori, ei nu se vor separa. Această acoperire este foarte densă. Aplicați-l, Dacă două fire cu diferență mare de tensiune atinge împreună, defalcarea nu va avea loc.
Acoperirile de izolație electrică la temperaturi ridicate pot fi împărțite în mai multe tipuri în funcție de compoziția lor chimică. De exemplu, acoperirile cu nitrură de bor sau alumină și fluorură de cupru de pe suprafața conductorilor de grafit au încă performanțe bune de izolare electrică la 400 °C. Smalțul de pe conductorul metalic poate ajunge la 700 °C, stratul de liant anorganic pe bază de fosfat poate ajunge la 1000 °C, iar stratul de alumină pulverizat cu plasmă poate menține în continuare performanțe bune de izolare electrică la 1300 °C.
Acoperire de izolare electrică la temperaturi ridicate a fost utilizat pe scară largă în putere, motor, aparat electric, electronică, aviație, energie atomică, tehnologie spațială și așa mai departe.
clasificare
Conform metodei de clasificare a acoperirii prin pulverizare termică de către f.n.longo în Statele Unite, acoperirea poate fi împărțită în:
1. Acoperire rezistentă la uzură
Acesta include uzura anti aderență, acoperirea uzurii oboselii suprafeței și acoperirea rezistentă la eroziune. În unele cazuri, există acoperiri rezistente la uzură împotriva temperaturii scăzute (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">
2. Acoperire rezistentă la căldură și rezistentă la oxidare
Acoperirea include acoperiri aplicate în procesul de temperatură ridicată (inclusiv atmosfera de oxidare, gaz coroziv, eroziune de peste 843 °C și barieră termică) și procesul metalic topit (inclusiv zinc topit, aluminiu topit, fier și oțel topit, cupru topit).
3. Acoperiri rezistente la coroziune atmosferică și imersiune
Coroziunea atmosferică include coroziunea cauzată de atmosfera industrială, atmosfera de sare și atmosfera de câmp; Coroziunea de imersiune include coroziunea cauzată de consumul de apă proaspătă, apă proaspătă nepotabilă, apă dulce fierbinte, apă sărată, chimie și prelucrarea alimentelor.
4. Acoperiri conductive și rezistive
Acoperirea este utilizată pentru conductivitate, rezistență și ecranare.
5. Restaurați dimensiunea de acoperire
Acoperirea este utilizată pentru produsele pe bază de fier (oțel carbon prelucrabil și șlefuit și oțel rezistent la coroziune) și metal neferos (nichel, cobalt, cupru, aluminiu, titan și aliajele acestora).
6. Acoperire de control al decalajului pentru componente mecanice
Acoperirea este șlefuibilă.
7. Acoperire rezistentă la substanțe chimice
Coroziunea chimică include coroziunea diferiților acizi, alcalii, săruri, diverse substanțe anorganice și diverse medii chimice organice.
Printre funcțiile de acoperire de mai sus, acoperirea rezistentă la uzură, acoperirea anti-oxidare rezistentă la căldură și acoperirea chimică rezistentă la coroziune sunt strâns legate de producția industriei metalurgice.
aplicație
Acoperire cu carbură cimentată
În tăiere, performanța sculei are un impact decisiv asupra eficienței de tăiere, preciziei și calității suprafeței. Există întotdeauna o contradicție între cei doi indici cheie ai performanței instrumentului cu carbură cimentată - duritate și rezistență. Materialul cu duritate ridicată are o rezistență scăzută, iar îmbunătățirea rezistenței este adesea cu prețul reducerii durității. Pentru a rezolva această contradicție în materialele cu carbură cimentată și pentru a îmbunătăți mai bine performanța de tăiere a instrumentelor de tăiere, o metodă mai eficientă este utilizarea diferitelor tehnologii de acoperire pentru a acoperi unul sau mai multe straturi de materiale cu duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură pe matricea de carburi cimentate.
Ca barieră chimică și termică, acoperirea pe suprafața uneltelor din carbură cimentată reduce uzura craterului uneltelor din carbură cimentată, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ eficiența prelucrării, poate îmbunătăți precizia de prelucrare, poate prelungi durata de viață a uneltelor și poate reduce costurile de prelucrare.
Caracteristica acoperirii este că filmul de acoperire este combinat cu matricea instrumentului pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a sculei fără a reduce duritatea matricei, astfel încât să se reducă factorul de frecare dintre instrument și piesa de prelucrat și să se prelungească durata de viață a instrumentului. În plus, deoarece conductivitatea termică a acoperirii în sine este mult mai mică decât cea a matricei sculei și a materialelor de prelucrare, aceasta poate reduce în mod eficient căldura generată de frecare, poate forma o barieră termică și poate schimba calea de pierdere a căldurii, astfel încât să se reducă impactul termic și impactul forței între instrument și piesa de prelucrat, instrument și tăiere, și de a îmbunătăți în mod eficient performanța de serviciu a instrumentului.
Cercetările privind mecanismul de uzură a sculelor arată că temperatura maximă a marginii sculei poate ajunge la 900 °C în tăierea de mare viteză. În acest moment, uzura sculei nu este doar uzura prin frecare mecanică (uzura spatelui sculei), ci și uzura de lipire, uzura difuzării, uzura oxidării prin frecare (uzura marginii sculei și uzura gropii crescent) și uzura oboselii. Aceste cinci tipuri de uzură afectează în mod direct durata de viață a instrumentului.
Acoperirea sculelor
Tehnologia de acoperire a sculelor poate fi, în general, împărțită în tehnologia de depunere chimică a vaporilor (CVD) și tehnologia fizică de depunere a vaporilor (PVD), care sunt revizuite după cum urmează.
1、 Dezvoltarea tehnologiei BCV
Începând cu anii 1960, tehnologia BCV a fost utilizată pe scară largă în tratarea suprafeței instrumentelor indexabile cu carbură cimentată. Deoarece sursa metalică necesară pentru depunerea vaporilor de proces CVD este relativ ușor de preparat, se poate realiza depunerea de acoperiri compozite cu un singur strat și mai multe straturi, cum ar fi staniu, tic, TiCN, tibn, TiB2 și Al2O3. Rezistența de lipire între acoperire și substrat este ridicată, iar grosimea filmului poate ajunge la 7 ~ 9 μ m. Prin urmare, până la mijlocul și sfârșitul anilor 1980, 85% din uneltele din carbură cimentată din Statele Unite au fost tratate cu acoperire de suprafață, din care acoperirea CUV a reprezentat 99%; Până la mijlocul anilor 1990, lamele din carbură cimentată acoperite cu BCV reprezentau încă mai mult de 80% din uneltele acoperite cu carbură cimentată. Deși acoperirea CVD are o bună rezistență la uzură, procesul CVD are, de asemenea, defectele sale inerente: în primul rând, temperatura de tratare a procesului este ridicată, ceea ce este ușor de a reduce rezistența la îndoire a materialelor de scule; În al doilea rând, filmul se află într-o stare de stres la tracțiune, care este ușor de provocat microcrack-uri atunci când instrumentul este utilizat; În al treilea rând, gazele de eșapament și lichidele reziduale evacuate prin procesul bcv vor provoca o mare poluare a mediului, ceea ce intră în conflict cu conceptul de producție ecologică puternic susținut în prezent. Prin urmare, de la mijlocul anilor 1990, dezvoltarea și aplicarea tehnologiei BCV la temperaturi ridicate au fost restricționate într-o anumită măsură.
La sfârșitul anilor 1980, Krupp Tehnologia de depunere a vaporilor chimici la temperatură scăzută (PCVD) dezvoltată de widia a atins nivelul practic, iar temperatura procesului său a fost redusă la 450 ~ 650 °C, ceea ce inhibă în mod eficient faza η poate fi utilizată pentru staniu, TiCN și acoperiri tic de tăietori de fire, freze de frezare și matrițe, dar până în prezent, Procesul PCVD nu este utilizat pe scară largă în domeniul acoperirii sculelor.
La mijlocul anilor 1990, noua tehnologie de depunere a vaporilor chimici la temperatură medie (mt-cvd) a revoluționat tehnologia CVD. Tehnologia MT-CVD este un nou proces care utilizează acetonitril organic care conține C / N (CH3CN) ca gaz principal de reacție pentru a se descompune și a reacționa chimic cu TiCl4, H2 și N2 la 700 ~ 900 °C. Acoperirea cu morfologie cristalină fibroasă densă poate fi obținută prin tehnologia mt-cvd, iar grosimea stratului de acoperire poate ajunge la 8 ~ 10 μ m。 Această structură de acoperire are o rezistență ridicată la uzură, rezistență la șocuri termice și tenacitate și poate depune Al2O3, staniu și alte materiale cu rezistență bună la oxidare la temperaturi ridicate, afinitate scăzută cu materiale prelucrate și performanțe bune de auto-lubrifiere pe suprafața lamei prin depunerea de vapori chimici la temperaturi ridicate (ht-cvd).
Lama acoperită mt-cvd este potrivită pentru viteză mare, temperatură ridicată, sarcină mare și tăiere uscată, iar durata sa de viață poate fi de aproximativ două ori mai lungă decât cea a lamei acoperite obișnuite. În prezent, tehnologia CVD (inclusiv mt-cvd) este utilizată în principal pentru acoperirea suprafeței uneltelor de strunjire din carbură cimentată. Uneltele acoperite sunt potrivite pentru prelucrarea dură de mare viteză și finisarea semi-medie și grea a tăierii medii și grele. De asemenea, poate fi realizat prin tehnologia CVD α- Al2O3, care este dificil de realizat prin tehnologia PVD în prezent, astfel încât tehnologia de acoperire CVD joacă încă un rol foarte important în tăierea uscată.
2、 Dezvoltarea tehnologiei PVD
Tehnologia PVD a apărut la sfârșitul anilor 1970. Deoarece temperatura de tratare a procesului poate fi controlată sub 500 °C, poate fi utilizată ca proces final de tratare pentru acoperirea uneltelor din oțel de mare viteză. Deoarece performanța de tăiere a uneltelor din oțel de mare viteză poate fi mult îmbunătățită prin utilizarea procesului PVD, această tehnologie a fost popularizată rapid începând cu anii 1980. Până la sfârșitul anilor 1980, proporția de acoperire PVD a uneltelor complexe din oțel de mare viteză în țările dezvoltate industriale a depășit 60%.
Aplicarea cu succes a tehnologiei PVD în domeniul instrumentelor de tăiere din oțel de mare viteză a atras o mare atenție în industria prelucrătoare din întreaga lume. În timp ce concurează pentru a dezvolta echipamente de acoperire de înaltă performanță și de înaltă fiabilitate, oamenii au efectuat, de asemenea, cercetări mai aprofundate cu privire la extinderea domeniului său de aplicare, în special în carbură cimentată și instrumente de tăiere ceramică. Rezultatele arată că, în comparație cu procesul BCV, procesul PVD are o temperatură de tratare mai scăzută și nu are niciun efect asupra rezistenței la îndoire a materialului sculei sub 600 °C; Starea de stres intern a filmului este stresul compresiv, care este mai potrivit pentru acoperirea preciziei carburii cimentate și a instrumentelor complexe; Procesul pvd nu are niciun impact negativ asupra mediului și este în conformitate cu direcția de dezvoltare a producției ecologice moderne.
Odată cu apariția erei prelucrării de mare viteză, proporția de aplicare a uneltelor din oțel de mare viteză a scăzut treptat, iar proporția de aplicare a uneltelor din carbură cimentată și a uneltelor ceramice a crescut, ceea ce a devenit o tendință inevitabilă. Prin urmare, țările dezvoltate industrial s-au angajat să cerceteze tehnologia de acoperire PVD a instrumentelor din carbură cimentată de la începutul anilor 1990 și au făcut progrese revoluționare până la mijlocul anilor 1990, tehnologia de acoperire PVD a fost utilizată pe scară largă în tratarea acoperirii tăietorului de frezare a pietrei cimentate, burghiu, burghiu, burghiu pas, burghiu pas, burghiu gaură de ulei, rememer, robinet, inserție de frezare indexabilă, tăietor în formă specială, tăietor de sudură și așa mai departe.