Lo strumento è una delle parti importanti nella lavorazione delle macchine utensili.Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, lo strumento è cambiato dallo strumento in lega originale allo strumento rivestito più comunemente usato.La riaffilatura e il nuovo rivestimento di utensili in metallo duro e acciaio rapido sono attualmente processi comuni.Sebbene il prezzo della riaffilatura o del rivestimento degli utensili rappresenti solo una piccola parte del costo di produzione dei nuovi utensili, può prolungare la durata dell'utensile e ridurre i costi di produzione.Il processo di riaffilatura è un tipico metodo di trattamento per utensili speciali o utensili costosi.Gli strumenti che possono essere riaffilati o rivestiti includono punte da trapano, frese, creatori e strumenti di formatura.
Riaffilatura degli utensili
Nel processo di riaffilatura del trapano o della fresa, è necessario affilare il tagliente per rimuovere il rivestimento originale, quindi la mola utilizzata deve avere una durezza sufficiente.La prelavorazione del tagliente mediante riaffilatura è molto importante.Non solo è necessario garantire che la forma geometrica del tagliente originale possa essere mantenuta completamente e accuratamente dopo la riaffilatura dell'utensile, ma richiede anche che l'utensile rivestito in PVD sia "sicuro" per la riaffilatura.Pertanto, è necessario evitare processi di molatura irragionevoli (come molatura grossolana o molatura a secco, in cui la superficie dell'utensile viene danneggiata a causa dell'elevata temperatura).
Rimozione del rivestimento
Prima che lo strumento venga rivestito, tutti i rivestimenti originali possono essere rimossi con metodi chimici.Il metodo di rimozione chimica viene spesso utilizzato per utensili complessi (come creatori e brocce) o utensili con molteplici ricoperture e utensili con problemi causati dallo spessore del rivestimento.Il metodo di rimozione chimica del rivestimento è solitamente limitato agli utensili in acciaio rapido, poiché questo metodo danneggerebbe il substrato di carburo cementato: il metodo di rimozione chimica del rivestimento filtrerà il cobalto dal substrato di carburo cementato, determinando la porosità superficiale del substrato, la formazione di pori e la difficoltà di ricopertura.
"Il metodo di rimozione chimica è preferito per la rimozione della corrosione dei rivestimenti duri sull'acciaio rapido."Poiché la matrice di carburo cementato contiene componenti chimici simili a quelli del rivestimento, è più probabile che il solvente di rimozione chimica danneggi la matrice di carburo cementato rispetto alla matrice di acciaio rapido.
Inoltre, esistono alcuni metodi chimici brevettati adatti alla rimozione del rivestimento PVD.In questi metodi chimici si verifica solo una lieve reazione chimica tra la soluzione di rimozione del rivestimento e la matrice di carburo cementato, ma attualmente questi metodi non sono stati ampiamente utilizzati.Inoltre, esistono altri metodi per pulire il rivestimento, come la lavorazione laser, la sabbiatura abrasiva, ecc. Il metodo di rimozione chimica è il metodo più comune, perché può fornire una buona uniformità di rimozione del rivestimento superficiale.
Attualmente, il tipico processo di ricopertura consiste nel rimuovere il rivestimento originale dell'utensile attraverso il processo di riaffilatura.
Economia del rivestimento
I rivestimenti per utensili più comuni sono TiN, TiC e TiAlN.Sono stati applicati anche altri rivestimenti superduri di azoto/carburo, ma non sono molto comuni.Gli utensili rivestiti in diamante PVD possono anche essere riaffilati e rivestiti.Durante il processo di rivestimento, lo strumento dovrà essere "protetto" per evitare danni alla superficie critica.
Questo è spesso il caso: dopo aver acquistato utensili non rivestiti, gli utenti possono rivestirli quando devono essere riaffilati, oppure applicare rivestimenti diversi su utensili nuovi o utensili riaffilati.
Limitazione della ricopertura
Proprio come un utensile può essere riaffilato più volte, anche il tagliente dell'utensile può essere rivestito più volte.La chiave per migliorare le prestazioni dell'utensile è ottenere un rivestimento con buona adesione sulla superficie dell'utensile che è stato riaffilato.
Ad eccezione del tagliente, potrebbe non essere necessario rivestire il resto della superficie dell'utensile durante ogni affilatura dell'utensile, a seconda del tipo di utensile e dei parametri di taglio utilizzati nella lavorazione.Creatori e brocce sono utensili che necessitano di rimuovere tutto il rivestimento originale durante la ricopertura, altrimenti le prestazioni dell'utensile saranno ridotte.Prima che il problema di adesione causato dallo stress diventi evidente, è possibile riverniciare l'utensile alcune volte senza rimuovere il vecchio rivestimento.Sebbene il rivestimento PVD abbia uno stress di compressione residuo vantaggioso per il taglio dei metalli, questa pressione aumenterà con l'aumento dello spessore del rivestimento e il rivestimento inizierà a delaminarsi dopo aver superato un limite fisso.Quando si ricopre senza rimuovere il vecchio rivestimento, viene aggiunto uno spessore al diametro esterno dell'utensile.Per la punta da trapano, significa che il diametro del foro sta diventando più grande.Pertanto è necessario considerare l'influenza dello spessore aggiuntivo del rivestimento sul diametro esterno dell'utensile, nonché l'influenza dei due sulla tolleranza dimensionale del diametro del foro lavorato.
Una punta da trapano può essere rivestita da 5 a 10 volte senza rimuovere il vecchio rivestimento, ma successivamente dovrà affrontare seri problemi di errore.Dennis Klein, vicepresidente di Spec Tools, ritiene che lo spessore del rivestimento non costituirebbe un problema entro un intervallo di errore di ± 1 µm;Tuttavia, quando l'errore rientra nell'intervallo 0,5~0,1 µm, è necessario considerare l'influenza dello spessore del rivestimento.Finché lo spessore del rivestimento non diventa un problema, gli utensili ricoperti e riaffilati possono avere prestazioni migliori di quelli originali.
Orario di pubblicazione: 24 febbraio 2023