數控機床

  
   
      挑戰：解（jiě）決麵銑加工中的（de）刀具壽命和與生產安全相關的崩刃、塗層剝落和熱裂紋等問（wèn）題（tí）。

    
      解決方案：GC1130新材質（zhì）采（cǎi）用（yòng）了細晶粒（lì）高鉻基（jī）體（tǐ）和Zertivo™技術PVD塗層，大幅提升了基體/塗層的附著力和切削刃完整性（xìng）。

   
      刀片塗層崩落（luò）和切削刃（rèn）崩刃（rèn）的情況在困難工況麵銑操作中（zhōng）經常（cháng）出（chū）現，會導致刀具壽命縮短，這些問題通常出（chū）現在複雜（zá）走刀（dāo）、長懸伸、深（shēn）型腔加工和濕切作業中。

      山特維克可樂滿開發了一種新的（de）刀片（piàn）材質（zhì）GC1130，它使用（yòng）了細晶粒高鉻基體Zertivo™技（jì）術生產的PVD塗層。GC1130主要用於鋼材（ISO-P）加工，同時，它也能很好地用於混合材料的加工（gōng）。
  

     山特維克可樂（lè）滿的研發工程師（shī）接受了這項挑（tiāo）戰——對（duì）先進的PVD鋼件材質GC1030進行再次改進。在係統分析客戶需求的基（jī）礎上，研發人員通（tōng）過進行大量的機加工（gōng）測（cè）試完成了這項改（gǎi）進。這些測試全部在真實的機加工車間進行，研發團隊得到了客戶的大力支持。
 

     研（yán）發人員（yuán）對測試結果進行分析，找到三（sān）個主要問題：刀（dāo）刃線附近崩刃（rèn）、塗層剝落和熱裂（liè）紋（見下圖）。現有材質已經能充分抵禦化學和（hé）磨料磨損，因此這（zhè）些方麵不需要改變。需（xū）要做的是優化硬質合金（jīn）和塗層之間的相互作（zuò）用，從而最大程度地保持刀片的（de）完整性。
 

      GC1130的基體十分堅硬且耐磨，這是由其成分中的高鉻含量和細（xì）晶粒（lì）結構所決定的。碳化鎢顆粒（lì）結構可提升刀刃強度並（bìng）能（néng）實現更好、更均衡的性（xìng）能（néng）。
 

      GC1130塗層含有鈦、鋁和鉻，既能（néng）抵抗連（lián）續磨損也能抵禦化（huà）學腐蝕（shí）。其結構，尤其是塗層顆粒大小和納米層狀結（jié）構，能在最大程（chéng）度上減少熱裂紋和崩刃現象的（de）產生。
 

      刀片材質的幾種成分會相互作用，一（yī）種成分可影響其他成分的屬（shǔ）性。Zertivo技術所（suǒ）使用的先進（jìn）控製工藝（yì）能優化塗層和基體（tǐ）之間（jiān）的相互作用（yòng），更好地避免刀刃線附近出現（xiàn）的塗層剝落和小（xiǎo）崩刃問題，從而發揮出材（cái）質的全部潛能。
 

      GC1130是第一款Zertivo銑削材質，具有非常堅韌的切削（xuē）刃。牢固的基體和經過優（yōu）化的塗層能有效抵禦困難加（jiā）工條件下刃線的崩（bēng）刃和破裂問題，例如濕切時的溫度變化就（jiù）是常見的困難工況。

      首批GC1130產（chǎn）品已於2015年10月1日發布，用於CoroMill390銑刀的（de）7毫米和11毫米刀片。GC1130尤其適合於CoroMill 390-07刀片，它們可廣泛用於高加工要求的重複方（fāng）肩銑（xǐ）和（hé）長（zhǎng）懸伸方肩（jiān）銑以及車銑等應用（yòng）領域。

      測試案例
    
 
      操作：連杆麵銑
      材（cái）料：低（dī）合金鋼
      刀片材質：GC1130

      切削參數

     結論（lùn）

     現有刀片在使用27分鍾（zhōng）後報廢。GC1130刀具（jù）壽命是其兩倍，並（bìng）顯著提高生產經（jīng）濟性。  

        
     磨損形式分布

    
     在項目的前期研究階段，開發人員進行（háng）了針對性的銑削加工，發現了幾種主（zhǔ）要的磨損類型。
 
     從左至右順時針（見上（shàng）圖）
     塗層（céng）剝落 - 25%
     磨料/化學磨損 - 15%
     熱裂紋 - 25%
     崩（bēng）刃 - 35%

 
      CVD and PVD

   
       CVD（化學氣相沉積）塗層包含各種組合的（de）碳氮化鈦(TiCN)、氧化鋁(AL2O3)和（hé）氮化鈦。這一化（huà）學過（guò）程發生（shēng）在700–1050 °C的高溫之間。CVD塗層的主要好處是高度（dù）耐磨損並具有（yǒu）很好的耐熱性。

      PVD（物理氣相沉積）塗層是通過在較（jiào）低溫度（400–600 °C）下發生物理反應而生成（chéng）。常用塗層包括氮化物、碳氮化物、氧化物（wù）和氮氧化（huà）物（wù）。金（jīn）屬（shǔ）原料，通常是含有鈦和鋁的多種複合物，在氮氣中蒸發，並在刀具上留下一層薄薄（báo）的氮化物。PVD材質通（tōng）常用於堅韌鋒利的刀刃。這種塗層方法的抗壓應力能提升刀刃硬度並能阻止熱（rè）裂紋的產生。

     Zertivo

     Zertivo是山特維克可（kě）樂滿針對PVD材質研（yán）發的專有生（shēng）產技術。Zertivo能通過精確控製關鍵工藝參數來改進整個塗層生產過程，從而獲得（dé）完美匹（pǐ）配目標材質（zhì）的塗層（céng）。

     除GC1130銑（xǐ）削材質外，現在Zertivo技術也可適用於CoroDrill 880的鑽削材質GC4344。該材質的成分和（hé）結構與GC1130有所不同，可滿足客戶的特殊需求。