Nagy teljesítményű bevonatok rugalmas szolgáltatása

Kicsi – Erős – Progresszív

2020. október 06., kedd, 06:00

Címkék: bevonat bevonattechnika fémmegmunkálás forgácsolás forgácsoló_szerszám fúrás fúrószár marás marószerszám szerszám szerszámtechnika

A PannonPLATIT Kft. [1] egy kicsi, de kiváló bérbevonatoló központ Budaörsön. 2005-től kínálják rendkívül gyors és rugalmas szolgáltatásaikat, beleértve az elő- és utókezeléseket (száraz és vizes szemcseszórást, kézi és gépi polírozást, élpreparációt) és a legmodernebb PLATIT®-technológiákat 3 bevonatoló berendezéssel. A hagyományos ARC mellett ma már hibrid (ARC + Sputter) folyamatok is megvalósíthatók.

A vállalkozás legfőbb hajtóereje új, forradalmi bevonatok megvalósítása.

  1. nATCRo® – ALL® – Univerzális bevonat a legkülönbözőbb alkalmazásokra

A járatos, általános bevonatok (mint pl. TiN, AlTiN, AlCrN stb.) magától értetődően szintén elérhetőek, ha a felhasználó feltétlenül azokat akarja…

A PannonPLATIT Kft. már sok éve alkalmazza a (az amúgy kevéssé ismert) nATCRo® bevonatot mint alapbevonatot, árbevétele 40%-át is ezzel a bevonattal valósítja meg. Ez egy nanokompozit bevonat, folyamatos nanolayer struktúrával, Ti, Al, Cr és Si összetevőkkel, tehát a mai PVD bevonatok gerincét adó elemek mindegyikével. Képes kiváltani az összes fent említett általános bevonatot, magasabb teljesítményt nyújt, és költséghatékony bérbevonatolást tesz lehetővé.

A nATCRo® a forgácsoló szerszámok széleskörűen felhasználható bevonata. Megeshet, hogy formaszerszámokra túlságosan keménynek és ridegnek bizonyul, ilyenkor a szilíciumot nem tartalmazó ALL® bevonat javasolt, ami nanolayer (Ti, Al, Cr)N-összetételű. A siklási tulajdonság jobbítása érdekében az ALL® bevonat CrCN tribológiai fedőbevonattal egészíthető ki (2. ábra).

2. kép.jpg

2. ábra: Éltartamút-összehasonlítás finom kivágásnál

Szerszám anyaga: S600 (58-60Hrc) & K890 (60-62H), olajhűtés, löket/min: 25-től 40-ig

Munkadarab anyaga: S420-MC (EN-10149-2) & S275JR (EN-10125)

Anyagvastagság: 4,5-től 7 mm-ig – Forrás: HNCF, Olaszország

Egy, vagy csak néhány bevonattal ma már nem lehetséges innovatív bérbevonatolást végezni. A különféle alkalmazásokra szabott bevonatokra van szükség, hogy a legkülönbözőbb felhasználók igényeinek is megfeleljenek. Lássunk néhány új, forradalmi, érdekes alkalmazást a PannonPLATIT Kft.-től:

  1. TiXCo® – keménymegmunkáláshoz és azon is túl

A TiXCo® a korábban már említett négy alapösszetevőt (Ti, Al, Cr, Si) tartalmazza, de ezenfelül multilayerként épül fel (CrTiN, CrTiAlN) egy extrém kemény TiSiN fedőbevonattal, ami a bevonatot predesztinálja a 60 HRC feletti keménységű edzett acélok megmunkálására.

A bevonat keménymegmunkálásnál nyújtott lenyűgöző teljesítménye más alkalmazásokra is inspirálta a felhasználókat, így meglepően jó eredményeket hozott a grafit folyadékhűtés melletti megmunkálásakor a CVD gyémántbevonattal szemben vagy akár dörzsárazásnál.

Az Óbudai Egyetemmel szoros együttműködésben jelenleg is végzik a forgácsolási folyamatok értékelését (3. ábra [3]).

3. kép.jpg

3. ábra: Keményfém fúrók forgácsolóképességének vizsgálata

A: SEM-kopáskép, nATCRo3 bevonatú fúró kopásképe a kísérlet végén

B: Különböző szerszámok forgácsolóképességének összevetése a CEP-faktor segítségével

CEP: Complex Evaluation Factor: CEP = V * α1/Mc * α2/Ff * α3/g * α4/h [mm3 / (min*Nm *N)]

V: Forgácstérfogat [mm3/min]

Mc: Forgatónyomaték [Nm] (A szerszám forgácsolóképességének értékeléséhez)

Ff: Előtolóerő [N] (A főorsó axiális terhelésének értékeléséhez)

g: Forgácsforma faktor (A forgácsképzés értékeléséhez, a szerszámgeometriához is)

h: Költségfaktor (gyártási költség értékeléséhez, keményfém, köszörülés, bevonatolás)

  1. X + ZrCN – Fedőréteg az élrátét elkerülése érdekében

A ZrN egy mindig visszatérő, régóta ismert bevonat elsősorban alumínium megmunkálására. Mint alapbevonat egyedül is jó teljesítményt nyújt, de a TiN kiváltására túl drága. Kiegészülve karbonitriddel a reneszánszát éli mint fedő kenőbevonat, amit valamilyen kemény alapbevonatra visznek fel.

Alumínium megmunkálásához a TiB2 és a ZrCN kombinációja érdekes, ahol a szokásos két bevonat előnyei ötvözhetőek.

Különösen kimagasló eredmény érhető el szuperötvözetek (pl.: Nimonic) marásánál (4. ábra) a nACRo+ZrCN és a BorAC+ZrCN bevonatokkal [Forrás: Siemens, Budapest].

4. ábra: Turbinalapát marása X+ZrCN bevonatú gömbvégű maróval

  1. ta-C – Kemény DLC bevonat alkatrészekre és mikroszerszámokra

Az első és második generációs gyémántszerű DLC (Diamond Like Carbon) bevonatok szénbázisúak, nitridekkel és hidrogénnel. Itt a karbon (többnyire acetilénből képezve) mint fedő- és egyszersmind kenőréteg kerül felvitelre [1].

Kemény, hidrogénmentes, harmadik generációs DLC bevonatról (ta-C) az amorf szénláncok 50% feletti sp3-kristályszerkezetű arányánál beszélhetünk. A keménység 50 GPa feletti, és a felületi érdesség is kisebb, mint Sa=50 nm. A vékony réteg (~1 ηm) kiválóan alkalmas mikroszerszámok és alkatrészek bevonatolására, ahol az alkatrészek állandó súrlódási terhelésnek vannak kitéve (5. ábra).

5. ábra: Súrlódási nyomaték összehasonlítása kerámia kopó alkatrésznél

  1. BorAX – Nagyentrópiás bevonat: A bevonattechnika következő nagy dobása?

A metallurgia aktuális fókuszában a nagyentrópiás ötvözetek vannak. Ebben az esetben öt vagy több összetevő képez ötvözetet, melyek így jelentősen jobb fizikai tulajdonsággal bírnak, mint a hagyományos ötvözetek, mint például:

  • jobb szilárdság/súly arány,
  • magasabb szakító- és hajlítószilárdság,
  • magasabb korrózió- és oxidáció-ellenállási képesség.

Miért lenne ez másképp a bevonatoknál? A BorAX = CrN-AlCrTiN/BN/SiN első eredményei igazolják ezt az állítást. A bór folyamatos adagolása lehetővé teszi a nagy keménység és a magas szívósság egyidejű meglétét [4].

6. kép.jpg

6. ábra: Nagyentrópiás bevonat összevetése hagyományos bevonatokkal [4]

T. Cselle – G. Rábel se. & jr. – F. Csabai

Referenciák:

[1] www.pannonplatit.com

[2] Kompendium – PLATIT AG, Selzach, Svájc

[3] Fúrószerszámok forgácsoló képességének vizsgálata, Óbudai Egyetem, Gyártástechnológiai Tanszék, Budapest, EFT Budaörs – K+F Projekt, 2019–2020

[4] Cselle, T.: Flexibilis hibrid-bevonatok forgácsolószerszámokra és alkatrészekre, Műhelymunka «Innováció hibrid bevonatolási folyamatoknál», GFE-Schmalkalden, 11/2019

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek