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ARNO 的创新型 HPN1-基涂层

——拒绝热裂纹

  刀具切削刃的热裂纹一直是金属加工领域的噩梦。它是在间断性切削工况下由涂层和合金基体上变化的热负荷引起的,冷却剂的使用进一步加剧了这种情况的发生。热裂纹的产生会导致工件表面变差,最糟糕时会突然导致整个刀具完全报废。现在,位于德国东部的ARNO 公司使用HPN1来消除热裂纹并从中受益。

  即使是刀具切削刃最微小的裂纹也会成为引发缩短刀具使用寿命风险的来源。"在很多情况下,当发现刀具裂纹时已经太晚了,加工工件的表面已经被损坏了。考虑到成本效率和机加工的可靠性,热裂纹和它产生的后果是非常让人头痛的事。"ARNO公司的技术总监WernerMeditz如是说。

  你该怎么办?调整机加工参数至更安全的模式从而放弃节约的加工时间?或者比通常更早地更换刀具,从而增加刀具成本并产生高昂的费用?Meditz的答案是:"很显然,上面的两种选择对我们的Duo-Mill生产都是不可接受的。我们需要一种涂层来尽可能延长我们间断型湿铣削加工时间并保证出色的加工质量。"

探索之路

  面对这个异常艰巨的任务,ARNO将目光转向几个涂层公司以期得到多个解决方案。由于焦点在于高进给切削(HFC)的高进给速率以及相应的大量的去除率,因此,ARNO的要求并不简单。由于间歇性切削,从而伴随产生极大的应力。在刀具工作时,切削刃迅速升温,在退出工件时又极速冷却。冷却剂的应用进一步加剧了这种"断裂"。

  "我们希望的涂层能够在两方面加强我们的Duo-Mill:首先,它能够将加工过程中剧烈的温度变化进行隔离,其次,它能够进一步提高刀具的加工性能。" Meditz说。最后,包括CemeCon提供的HPN1涂层方案在内的来自不同涂层公司的8种方案入围。

  "HPN1是我们使用高能脉冲磁溅射技术(HiPIMS)生产的首个涂层产品。该项技术是CemeCon公司的专利,在涂层的硬度和紧密度方面较以前都有显著的提升。通过这种特殊类型的溅射技术,兆瓦级范围内的高能量脉冲打在靶材上,生成带高电荷载体浓度的离子。靶材生成的高浓度离子改善了涂层结构并使得HiPIMS涂层比使用传统方法沉积的涂层具有更佳的性能。他们在附着性和抗氧化性上更胜一筹,同时涂层更厚,硬度更强,内应力更低。

        

  Duo-Mill是由ARNO开发的铣削理念,它允许将两种不同尺寸的可转位刀片卡在一个单刀片位置。这样,两种不同切削边刃角度的刀片就可以使用同一个刀架进行不同的铣削加工。如:方肩铣刀和HFC铣刀可以使用一个刀架,这样在降低了刀具成本的同时还可灵活应对大部分的加工任务。涂层可适用于各自等级的钢材、不锈钢、铸铁以及铝制品的机加工。Duo-Mill的适用范围为直径从25至160mm的杆刀、端铣刀。

HPN1,更低的磨损

  但是,对于ARNO公司的HFC铣削加工,HPN1涂层在与其它公司提供的涂层对比中如何脱颖而出?ARNO公司决定通过使用Duo-Mill SDMT 100415可转位刀片对ST52钢加工进行测试(Vc=250m/min,fz=1.0mm,ap=1.0mm)。测试刀具的使用寿命范围从18分钟至38分钟,或多或少的都有不同程度的磨损。"测试结果按从梳齿形裂纹到刃口破损或刃口完全毁坏进行划分,至少大部分样件都出现了上述损伤。只有HPN1涂层在上述各项测试中独占鳌头:来自CemeCon的HPN1涂层在经过38分钟的加工后,仅有微量划痕磨损,磨损划痕宽度不超过0.10mm。刀具的使用寿命超出竞争对手40%,而且磨损量最小。对我们来讲,任务已圆满完成。" Meditz总结说。

ARNO 公司在线
ARNO集团由具备先进生产技术的公司和一个全球销售组织组建而成,员工人数为160人。ARNO在俄罗斯、英格兰、美国的所有机加工领域都有自己的销售组织,在德国有25人的销售团队以及一个技术咨询中心。切削领域多年的经验,对现有刀具不懈的改进以及对新材料持之以恒的研究,确保了ARNO公司年复一年地为市场提供出众的刀具,并以其加工可靠性和优异的加工性能而享誉世界。

ARNO 公司的技术指导Werner Meditz

联系方式:
Karl-Heinz Arnold GmbH Werner Meditz Technischer Leiter Karlsbader Straβe 473760 Ostfildern Deutschland
电话:+49(0)711/34802-175
传真:+49(0)711/34802-130
E-Mail:wmeditz@(暂不可见)
(暂不可见)


 

 


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