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螺旋丝锥的新涂层技术对寿命影响

2021-07-26

最流行的说法是,当螺旋丝锥/工件接触区温度超过约749℃时,铝会“抓取”空气中的氧,使涂层的外表面转化成氧化铝,形成一层氧化皮。Carboloy公司的车削工具部主任Don Graham解释说:“每个人都相信这种说法是正确的,但迄今未得到客观证实。”这种氧化铝薄膜层能阻止进一步地氧化,并能在螺旋丝锥/工件接触区产生高温时起保护螺旋丝锥的作用。

然而,提高铝含量说起来容易,做起来却很难。在PVD中,常用直流法将AlTiN涂覆到螺旋丝锥上,但这种方法在涂层中的铝含量超过65%时,会产生电绝缘障碍而无法有效地进行。

螺旋丝锥

Isoflux涂层设备制造公司总裁Dave Glocker解释说:“在涂层出现电绝缘时,单纯的100伏左右的直流偏压将不起作用,因为直流电压无法从绝缘材料上导出。所以必须改变工艺方法,以便能在绝缘体上加上偏压,也就是要在基体上加上交流或脉冲直流偏压,或者使用射频工艺。”与此同时他还指出,生产铝含量超过65%的AlTiN涂层时,还有一个额外的问题。例如在一个含铝70%的铝氮靶上溅射时,靶的表面也会形成电绝缘。所以,你可能既要对付一个绝缘的涂层,又要对付靶上的绝缘层。为了克服这些问题,涂层设备应具备沉积电绝缘材料的能力。Glocker说:“做到这一点是可能的,我们能做,其它公司也能做。但涂层设备不是目前在工业中使用的传统型设备。”

关于冷却液的一些考虑

生产高铝含量AlTiN涂层的设备可能变得日益普遍使用。因为很多零部件制造商利用干式切削或近似干式切削来达到环保要求,以减少生产费用。更加耐热的AlTiN涂层,使切屑离开工件时带走更多的热量。这样,为了降低螺旋丝锥/工件接触区的温度而使用冷却液的要求会变得很小,甚至可以不用,这对加工镍基合金特别有利,因为此时切削刃处的温度可能高达816℃。美国Teefer市场服务公司总裁Teefer指出,虽然冷却液、过滤设备和处置费用占车间费用的15%,但减少冷却液消耗的主要动力是为了遵守环境法规。他指出,冷却液用得越少,零件需要清理的也越少。Isoflux涂层设备制造公司总裁Dave Glocker同意这种看法,并补充说:“同时也节省费用。” 


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