Xin chào các bạn !

Dụng cụ cắt gọt kim loại hay còn gọi là dao là bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp tách phoi để hình thành bề mặt gia công. Kinh nghiệm cho thấy: dao có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cắt gọt. Nó không những tác động trực tiếp tới chất lượng chi tiết mà còn chi phối không nhỏ tới vấn đề năng suất và giá thành chế tạo sản phẩm.

Với xu thế phát triển hiện nay, các nhà máy gia công cơ khí ra đời liên tục, môi trường cạnh tranh gay gắt, nên các xưởng sản xuất cơ khí đều bắt buộc kiểm soát chi phí để đảm bảo cạnh tranh. Trong đó việc kéo dài tuổi thọ đồ bền của dụng cụ cắt gọt kim loại là một yếu tố giúp giảm bớt một phần chi phí cho sản phẩm. Một trong những biên pháp giúp tăng tuổi thọ, độ bền của dụng cụ cắt gọt kim loại là sử dụng lớp phủ.

Bài viết này cùng cokhithanhduy tìm hiểu về công nghệ phủ trong dụng cụ cắt gọt kim loại nhé !

1. Vai trò của lớp phủ trong dụ cụ cắt gọt kim loại

- 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.
  • Nhiệt độ cắt có thể được giảm nếu bề mặt đó 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 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.
  • Lớp phủ TiCN ( Titanium Carbo – Nitride) có một độ cứng bề mặt cao hơn lớp phủ TiN ( Titanium Nitride ). Do có nhiều carbon hơn, nên 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.
  • 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 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 qua trình gia công cho ra nhiệt độ cao.
  • Mặc dù lớp phủ TiAlN ( Titanium Aluminum Nitride ) có thể không cứng như lớp phủ TiCN ở nhiệt độ phòng, nhưng nó đã chứng tỏ hiệu quả tốt hơn trong các ứng dụng gia công với nhiệt độ ra cao. Lớp phủ này có thể giữ được độ cứng vẫn tốt ở nhiệt độ cao do có lớp phủ nhôm oxit – ở giữa dụng cụ cắt và phoi chip. Lớp phủ này giúp tải nhiệt thoát tốt hơn từ bề mặt dao cụ vào phoi chip hoặc các bộ phận khác.
  • Các dao cụ hợp kim cứng thường thường chạy với tốc độ cao hơn nếu so sánh với thép gió. Do đó, lớp phủ TiALN là một lựa chọn tuyệt vời cho các dao cụ hợp kim Solid carbide. Các mũi khoan, phay thường được phủ TiAlN bằng phương pháp PVD.

- 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. BUE ( hiện tượng lẹo dao ) rất phổ biến trong gia công kim loại màu như nhôm, đồng. BUE ( lẹo dao ) có thể 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. 
  • Lớp phủ mà có khả năng chống lẹo dao sẽ giúp ích tại những nơi mà chất lượng nước làm mát còn thấp hoặc có vấn đề về nồng độ nước làm mát.

2. Các công nghệ phủ thông dụng hiện nay 

               Lớp phủ PVD

– Phủ Titanium Nitride (TiN) — phủ PVD công dụng chung, lớp phủ này làm tăng độ cứng và nhiệt độ ô xy hóa cao.

– Phủ Titanium Carbo-Nitride (TiCN) — lượng các bon thêm vào góp phần tăng độ cứng và bôi trơn bề mặt của lớp phủ.

– Phủ Titanium Aluminum Nitride (TiAlN hoặc AlTiN) — bao gồm một lớp ôxýt nhôm giúp nâng cao tuổi thọ của dao cho các ứng dụng sinh nhiệt mạnh mẽ. Được sử dụng trong trường hợp đặc biệt khi áp dụng gia công khô hoặc gần khô. Dao có lớp phủ AlTiN có độ bền bề mặt cao hơn, so sánh với dao có lớp phủ TiAlN, nhờ vào biến thiên tỷ lệ phần trăm được sử dụng trong hợp chất nhôm/titan. Tùy chọn này rất phổ biến cho các ứng dụng gia công cao tốc.

– Phủ Chromium Nitride (CrN) — lớp phủ này có ưu điểm nhờ vào các tính chất chống dính của nó, nó là một giải pháp được ưa thích cho việc chống lại hiện tượng lẹo dao.

    Mảnh tiện với lớp phủ kim cương

– Phủ kim cương — cho hiệu suất gia công tốt nhất khi gia công vật liệu không chứa sắt. Đặc biệt lý tưởng để gia công graphit, composit nền kim loại, nhôm có thành phần silicon cao và các loại vật liệu mài. Hoàn toàn không phù hợp cho gia công thép, vì các phản ứng hóa học làm phá hủy liên kết lớp phủ với chất nền.

Trên đây là tổng quan về  công nghệ phủ trong dụng cụ cắt gọt kim loại .Hy vọng qua bài viết của mình các bạn sẽ biết thêm về công nghệ phủ trong dụng cụ cắt gọt kim loại. Các bạn nếu có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì có thể comment dưới bài viết. Nếu bạn nào có đóng ghóp hay những kinh nghiệm về cơ khí, cơ điện tử cần chia sẻ tới mọi người xin gửi

về email : cokhithanhduy@gmail.com.

Hẹn gặp các bạn ở các bài viết sau, và đừng quên để lại một like để ủng hộ cokhithanhduy nhé !

Tuấn Anh.

 

Tuan AnhKiến thức cơ khíCác công nghệ phủ thông dụng hiện nay,Công nghệ phủ trong dụng cụ cắt gọt kim loại,Vai trò của lớp phủ với dụng cụ cắt gọt kim loại
Xin chào các bạn ! Dụng cụ cắt gọt kim loại hay còn gọi là dao là bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp tách phoi để hình thành bề mặt gia công. Kinh nghiệm cho thấy: dao có ảnh hưởng rất lớn đến quá...