Základné typy povlakov stopkovej frézy

Stopková fréza z tvrdokovu je známa aj ako stopková fréza zo slinutého karbidu. Tvrdosť samotného nástroja je všeobecne medzi HRA88-96 stupňov. Ale s povlakom na povrchu prichádza rozdiel. Najlacnejším spôsobom, ako zlepšiť výkon stopkovej frézy, je pridať správny povlak. Môže predĺžiť životnosť a výkon nástroja.

Aké sú základné nátery stopkových fréz na trhu?

1.TiN - Titanium Nitride - základný univerzálny povlak odolný voči opotrebovaniu

TiN je najbežnejší tvrdý povlak odolný voči opotrebovaniu a oderu. Znižuje trenie, zvyšuje chemickú a teplotnú stabilitu a znižuje lepenie materiálu, ktoré sa často vyskytuje pri obrábaní mäkkých ocelí. TiN je vhodný na povlakovanie nástrojov zo slinutých karbidov – vrtáky, frézy, doštičky rezných nástrojov, závitníky, výstružníky, dierovacie nože, rezné nástroje, strižné a ohýbacie nástroje, matrice, formy atď. Keďže je biokompatibilný, môže použiť na lekárske nástroje (chirurgické a dentálne) a implantovateľné zariadenia. Vďaka svojmu zlatému farebnému tónu našiel TiN široké uplatnenie aj ako dekoratívny náter. Použitý povlak TiN sa z nástrojových ocelí ľahko odstraňuje. Oprava nástrojov môže výrazne znížiť náklady, najmä pri použití drahých nástrojov.

2.TiCN – Titanium Carbo-Nitrid – povlak odolný voči opotrebovaniu proti adhéznej korózii

TiCN je vynikajúci viacúčelový náter. TiCN je tvrdší a odolnejší voči nárazom ako TiN. Môže sa použiť na nátery rezných nástrojov, dierovacích a tvárniacich nástrojov, komponentov vstrekovacích foriem a iných opotrebovaných komponentov. Keďže je biokompatibilný, možno ho použiť na lekárske nástroje a implantovateľné zariadenia. Rýchlosť obrábania sa môže zvýšiť a životnosť nástroja sa môže predĺžiť až 8x v závislosti od aplikácie, chladiacej kvapaliny a iných podmienok obrábania. Povlak TiCN sa odporúča použiť na dostatočne chladené rezanie z dôvodu relatívne nižšej tepelnej stability. Použitý povlak TiCN sa ľahko odstráni a nástroj sa prelakuje. Repasovanie drahých nástrojov tak môže výrazne znížiť náklady.

3. Povlak z nitridu hliníka a titánu (AlTiN)

Je to chemická zlúčenina troch prvkov hliníka, titánu a dusíka. Hrúbka povlaku je 1 až 4 mikrometre (μm).

Špeciálnou vlastnosťou povlaku AlTiN je veľmi vysoká odolnosť voči teplu a oxidácii. Čiastočne je to spôsobené nano tvrdosťou 38 Gigapascal (GPa). Výsledkom je, že náterový systém napriek vyššej reznej rýchlosti a vyššej teplote rezania zostáva stabilný. V porovnaní s nástrojmi bez povlaku zvyšuje povlak AlTiN v závislosti od aplikácie až štrnásťkrát dlhšiu životnosť.

Povlak s vysokým obsahom hliníka je veľmi vhodný pre presné nástroje, ktoré režú tvrdé materiály ako napr. oceľ (N/mm²)

Maximálna teplota aplikácie je 900 °C (približne 1 650 °F) a v porovnaní s poťahom TiN má o 300 C vyššiu odolnosť voči teplu.

Chladenie nie je povinné. Vo všeobecnosti však chladenie dodatočne zvyšuje životnosť nástroja.

Ako sa vo všeobecnosti uvádza pri povlaku TiAlN, treba poznamenať, že povlak aj nástrojová oceľ musia byť vhodné na aplikáciu v tvrdých materiáloch. Preto máme špeciálne vrtáky z karbidu volfrámu potiahnuté AlTiN.

4.TiAlN – Titanium Aluminium Nitride – povlak odolný voči opotrebovaniu pre vysokorýchlostné rezanie

TiAlN je povlak s vynikajúcou tvrdosťou a vysokou tepelnou a oxidačnou odolnosťou. Inkorporácia hliníka viedla k zvýšeniu tepelnej odolnosti tohto kompozitného PVD povlaku oproti štandardnému TiN povlaku o 100°C. TiAlN sa typicky nanáša na vysokorýchlostných rezných nástrojoch používaných na CNC strojoch na obrábanie materiálov s vyššou húževnatosťou a pri náročných rezných podmienkach. TiAlN je vhodný najmä pre monolitické tvrdokovové frézy, vrtáky, doštičky rezných nástrojov a tvarovacie nože. Môže sa použiť pri obrábaní za sucha alebo takmer za sucha.