Narzędzie jest jedną z ważnych części obrabiarek do obróbki.Wraz z rozwojem nauki i technologii narzędzie to zmieniło się z oryginalnego narzędzia stopowego na najczęściej stosowane narzędzie powlekane.Ponowne szlifowanie i ponowne powlekanie narzędzi z węglika spiekanego i stali szybkotnącej są obecnie powszechnymi procesami.Chociaż cena ponownego szlifowania lub ponownego powlekania narzędzi stanowi tylko niewielką część kosztów produkcji nowych narzędzi, może wydłużyć żywotność narzędzia i obniżyć koszty produkcji.Proces szlifowania jest typową metodą obróbki narzędzi specjalnych lub drogich.Narzędzia, które można ponownie szlifować lub ponownie pokrywać, obejmują wiertła, frezy, płyty grzejne i narzędzia do formowania.
Ponowne szlifowanie narzędzi
W procesie szlifowania wiertła lub freza konieczne jest zeszlifowanie krawędzi tnącej w celu usunięcia pierwotnej powłoki, dlatego zastosowana ściernica musi posiadać odpowiednią twardość.Bardzo ważna jest wstępna obróbka krawędzi skrawającej poprzez ponowne szlifowanie.Konieczne jest nie tylko zapewnienie całkowitego i dokładnego zachowania geometrycznego kształtu oryginalnej krawędzi skrawającej po ponownym szlifowaniu narzędzia, ale także wymaganie, aby narzędzie pokryte metodą PVD było „bezpieczne” do ponownego szlifowania.Dlatego należy unikać nieuzasadnionego procesu szlifowania (takiego jak szlifowanie zgrubne lub szlifowanie na sucho, gdzie powierzchnia narzędzia ulega uszkodzeniu pod wpływem wysokiej temperatury).
Usuwanie powłoki
Przed ponownym pomalowaniem narzędzia wszystkie oryginalne powłoki można usunąć metodami chemicznymi.Metoda usuwania chemicznego jest często stosowana w przypadku skomplikowanych narzędzi (takich jak płyty grzewcze i przeciągacze) lub narzędzi z wielokrotnym ponownym powlekaniem i narzędzi, w przypadku których występują problemy spowodowane grubością powłoki.Metoda chemicznego usuwania powłoki ogranicza się zwykle do narzędzi ze stali szybkotnącej, ponieważ metoda ta spowoduje uszkodzenie podłoża z węglików spiekanych: metoda chemicznego usuwania powłoki odfiltruje kobalt z podłoża z węglików spiekanych, co spowoduje porowatość powierzchni podłoża, powstawanie porów i trudność ponownego pokrycia.
„W przypadku usuwania korozji twardych powłok ze stali szybkotnącej preferowana jest metoda usuwania chemicznego”.Ponieważ osnowa z węglika spiekanego zawiera składniki chemiczne podobne do tych w powłoce, rozpuszczalnik do usuwania środków chemicznych z większym prawdopodobieństwem uszkodzi osnowę z węglika spiekanego niż osnową ze stali szybkotnącej.
Ponadto istnieje kilka opatentowanych metod chemicznych odpowiednich do usuwania powłoki PVD.W przypadku tych metod chemicznych zachodzi jedynie niewielka reakcja chemiczna pomiędzy roztworem do usuwania powłoki a osnową z węglika spiekanego, ale metody te nie są obecnie szeroko stosowane.Ponadto istnieją inne metody czyszczenia powłoki, takie jak obróbka laserowa, obróbka strumieniowo-ścierna itp. Metoda usuwania chemicznego jest najpowszechniejszą metodą, ponieważ może zapewnić dobrą równomierność usuwania powłoki powierzchniowej.
Obecnie typowy proces ponownego powlekania polega na usunięciu oryginalnej powłoki narzędzia w procesie ponownego szlifowania.
Ekonomiczność ponownego malowania
Najpopularniejszymi powłokami narzędzi są TiN, TiC i TiAlN.Zastosowano również inne supertwarde powłoki azotowo-węglikowe, ale nie są one zbyt powszechne.Narzędzia pokryte diamentem PVD można również ponownie szlifować i powlekać.Podczas procesu ponownego powlekania narzędzie należy „zabezpieczyć”, aby uniknąć uszkodzenia krytycznej powierzchni.
Często tak się dzieje: po zakupie niepowlekanych narzędzi użytkownicy mogą je pokryć powłoką, gdy wymagają przeszlifowania, lub zastosować inne powłoki na nowych narzędziach lub narzędziach przeszlifowanych.
Ograniczenie ponownego malowania
Tak jak narzędzie można wielokrotnie szlifować, tak samo jego krawędź tnąca może być wielokrotnie powlekana.Kluczem do poprawy wydajności narzędzia jest uzyskanie powłoki o dobrej przyczepności na powierzchni narzędzia, która została przeszlifowana.
Z wyjątkiem krawędzi skrawającej, pozostała część powierzchni narzędzia może nie wymagać powlekania lub ponownego powlekania podczas każdego szlifowania narzędzia, w zależności od rodzaju narzędzia i parametrów skrawania zastosowanych w obróbce.Płyty grzejne i przeciągacze to narzędzia, które podczas ponownego malowania wymagają usunięcia całej oryginalnej powłoki, w przeciwnym razie wydajność narzędzia ulegnie pogorszeniu.Zanim problemy z przyczepnością spowodowane naprężeniami staną się widoczne, narzędzie można kilkakrotnie przemalować bez usuwania starej powłoki.Chociaż powłoka PVD charakteryzuje się resztkowym naprężeniem ściskającym korzystnym przy skrawaniu metalu, ciśnienie to będzie wzrastać wraz ze wzrostem grubości powłoki, a powłoka zacznie się rozwarstwiać po przekroczeniu ustalonego limitu.Podczas ponownego malowania bez usuwania starej powłoki, do zewnętrznej średnicy narzędzia dodaje się grubość.W przypadku wiertła oznacza to, że średnica otworu staje się coraz większa.Dlatego należy rozważyć wpływ dodatkowej grubości powłoki na średnicę zewnętrzną narzędzia, a także wpływ obu tych czynników na tolerancję wymiarową średnicy obrabianego otworu.
Wiertło można pokryć od 5 do 10 razy bez usuwania starej powłoki, ale później wystąpią poważne problemy z błędami.Dennis Klein, wiceprezes Spec Tools uważał, że grubość powłoki nie będzie stanowić problemu w zakresie błędu ± 1 µm;Jeżeli jednak błąd mieści się w zakresie 0,5~0,1 µm, należy uwzględnić wpływ grubości powłoki.Dopóki grubość powłoki nie stanowi problemu, narzędzia ponownie powlekane i szlifowane mogą mieć lepszą wydajność niż narzędzia oryginalne.
Czas publikacji: 24 lutego 2023 r