Prop tootmisprotsess

Kattetehnoloogia

Tööriista katmine on suur muutus mehaanilises töötlevas tööstuses. Selle eesmärk on katta üks, kaks või isegi mitu kihti kõrge kõvaduse, kõrge kulumiskindluse ja kõrgele temperatuurile vastupidavate materjalide (nt TiN, TiC jne) õhukeste kihtidega tööriista suure sitkusega aluspinnale, nii et tööriist omab kõikehõlmavat ja head kõikehõlmavat jõudlust. Katmata kiirterase kõvadus on ainult 62–68 HRC (760–960 HV) ja tsementeeritud karbiidi kõvadus on ainult 89–93,5 HRA (1300–1850 HV); samas kui pinna kõvadus pärast katmist võib ulatuda üle 2000–3000 HV. Tööstuslikus tootmises võib kaetud tööriistade kasutamine parandada töötlemise tõhusust, töötlemise täpsust, pikendada eluiga ja vähendada kulusid. Viimase 30 aasta jooksul on tööriistade katmise tehnoloogia kiiresti arenenud ja kaetud tööriistu on laialdaselt kasutatud. Kaetud kiirterasest tööriistad ja kaetud karbiidtööriistad on moodustanud üle 50% kõigi tööriistade kogukasutusest. Lääne-Euroopas liiguvad kaetud tööriistad ressursside nappuse ja mehaanilise töötlemise kõrge efektiivsuse ning CNC-tehnoloogia edenemise ja raskesti töödeldavate materjalide kasvu tõttu passiivselt ja hämmastava kiirusega. Lääne tööstusriikides kasutatavate kaetud tööriistade osakaal on kasvanud 26%-lt 1978. aastal 90%-ni 2005. aastal. Umbes 80% uutes CNC-tööpinkides kasutatavatest tööriistadest on kaetud tööriistad.

Kaetud tööriistade eelised

Kuna pinnakattematerjalil on kõrge kõvadus ja kulumiskindlus ning see on vastupidav kõrgetele temperatuuridele. Seetõttu võimaldavad kaetud tööriistad võrreldes katmata tööriistadega suuremat lõikekiirust, parandades seeläbi lõikamise efektiivsust; või võib pikendada tööriista eluiga sama lõikekiiruse juures. Kuna hõõrdetegur kattematerjali ja töödeldud materjali vahel on väike, on kaetud tööriista lõikejõud väiksem kui katmata tööriistal. Detaili töödeldud pinna kvaliteet on parem, kui töödeldakse kaetud tööriistadega. Tänu kaetud tööriista heale terviklikule jõudlusele on kaetud karbiidist sisetükk hea mitmekülgsus ja kaetud karbiidist sisetüki kasutusala on laiem. Hiina tööriistade katmise tehnoloogia jääb endiselt tööstuslikult arenenud riikide omast maha ja ka kaetud tööriistade arv on samuti kaugel, moodustades vaid 20% kõigist tööriistadest. Nende hulgas kasutatakse enamikku CNC-tööpinkides ja töötluskeskustes ning väga väheseid tavalistel mitte-CNC-tööpinkidel, peamiselt kognitiivsete probleemide ja hinnategurite tõttu. Seetõttu on Hiinas tööriistade katmise tehnoloogia arendamisel ja rakendamisel palju arengupotentsiaali.

Lõiketööriistad

Vastavalt töötleva tööstuse arengu vajadustele muutuvad tööriistaarenduse peavooluks multifunktsionaalsed komposiittööriistad ning kiired ja suure efektiivsusega tööriistad. Seistes silmitsi kasvava hulga raskesti töödeldavate materjalidega, peab tööriistatööstus täiustama tööriistamaterjale, välja töötama uusi tööriistamaterjale ja mõistlikumaid tööriistade struktuure. Suurenenud on tsementeeritud karbiidmaterjalide ja katete pealekandmine. Peeneteralised ja ülipeeneteralised tsementeeritud karbiidmaterjalid on arengusuund; nanokatted, gradientstruktuuriga katted ning uute struktuuride ja materjalide katted parandavad oluliselt tööriistade kasutamist; füüsiliste pinnakatete (PVD) kasutamine kasvab jätkuvalt. Uute tööriistamaterjalide kasutamine on suurenenud. Tööriistamaterjalide, nagu keraamika, metallkeraamika, räninitriidkeraamika, PCBN, PCD jne tugevust on veelgi suurendatud ning rakenduste arv suureneb. Lõiketehnoloogia areneb kiiresti. Kiire lõikamine, kõva lõikamine ja kuiv lõikamine arenevad jätkuvalt kiiresti ning rakendusala laieneb kiiresti.