チタン合金切削工具におけるHipims TiB2コーティング

TiB2（二硼化钛）涂层 #

ナシTiB2（二ホウ化チタン）コーティング、硬度3000HV、HiPiMSで調製、低応力、高耐チッピング性。特に非鉄金属（アルミニウム、銅、マグネシウムおよびそれらの合金など）の耐摩耗および耐高温腐食条件での加工に適しています。また、300m/minの高速切削が可能です。

TiB₂は六方晶系構造を持ち、液体アルミニウム、銅などの金属との接触角は90°以上であり、1000℃で3.6GPaの硬度を維持する。TiB₂被覆切削工具の摩擦係数は、従来の超硬合金と比較して40%以上減少する。

01 チタン合金加工の特徴 #

• 密度が小さく、熱伝導率が悪いため、切削時に切削熱が拡散しにくく、刃先付近の狭い領域に集中し、工具寿命が非常に短くなる。
• チタン合金は親和性が高く、化学的活性が高く、互いに接触している金属と親和する傾向があり、結合、拡散の増加、工具の摩耗につながる。
• チタン合金は弾性率が低く、弾性変形が大きいため、加工面と背面刃物面との接触面積が大きくなり、摩耗が激しくなる。
• チタン合金の切削変形係数は小さいので、摺動摩擦距離の前面のチップは増加し、工具の摩耗を加速する。

チタン合金材料の機械加工プロセス切削力、高温、急速な工具の摩耗に起因する、機械加工プロセスの時間変動の強化は、設計要件を満たすために、コンポーネントのサイズと形状の精度を確保するために、しかし、ワークの表面は、加工カッターマーク、プリズム損傷、表面マイクロクラック、加工硬化、組織の損傷やその他の表面の整合性の問題が表示されます。

02 チタン合金加工のペインポイント #

03 CNC工具におけるPVDコーティングの役割 #

工具表面の硬度を高め、工具の耐摩耗性を向上させる。

また、副作用ですが、PVDコーティングは工具に副作用を及ぼし、切削能力を低下させる可能性があります。PVDに使用される材料が加工の作業条件に合っていない場合、たとえミクロン単位の厚さであっても、刃先への影響は大きい。さらに、密着性を高めるために高温で工具コーティングを行うことが多いが、これも切れ刃に大きな悪影響を及ぼす。

Hipimsコーティング装置で作製されたTiB2コーティングには大きな利点がある。 #

加工材料は市販のTi6Al4Vチタン合金材料で、同じPVD装置でDCMSとHipimsによってTiB2コーティングが調製され、関連する切削試験が実施された。DCMSとHipimsによって調製されたTiB2コーティングの性能差を並行して比較する。

概要 #

TiB2コーティングは、高い解離速度の特性を持つHipims技術を使用して調製され、高エネルギー、高密度の準備されたコーティング、低応力、チッピングが発生しにくい。同時にB2O3液化膜によって生成されたTiB2コーティング工具の表面酸化は、自己潤滑効果を果たし、粘着性の粘着性を低減します。少量の摩耗で、それは効果的にチタン合金切削工具の寿命を延ばすことができます。

相关链接 #

非鉄金属加工用TiB₂コーティング