新型納米技術(shù)刀具涂層 壽命和性能表現(xiàn)出色
長(zhǎng)一段時(shí)間以來，“納米技術(shù)”在許多行業(yè)一直是一個(gè)時(shí)髦詞匯。但是，在刀具涂層材料領(lǐng)域，納米技術(shù)又意味著什么呢？納米結(jié)構(gòu)刀具涂層的發(fā)展近況如何呢？
定義納米尺度可能是一個(gè)不錯(cuò)的出發(fā)點(diǎn)。被普遍接受的納米尺度定義是指100納米（或更小）的尺寸數(shù)量級(jí)（1納米是1米的十億分之一）。
然而，對(duì)于刀具涂層而言，問題并非如此簡(jiǎn)單。盡管納米涂層材料的特征尺寸的確符合100nm或更小的尺度，但人們正在利用新的涂層工藝和涂層材料為許多困難的加工生產(chǎn)切削刀具，在某些情況下，這些涂層刀具在使用壽命和加工性能上可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)刀具。
利用納米技術(shù)來開發(fā)刀具涂層，需要具備一種與基于化學(xué)合成的觀念完全不同的思維方式，在上個(gè)世紀(jì)或更長(zhǎng)一段時(shí)間里，材料科學(xué)的發(fā)展主要是由化學(xué)合成技術(shù)推動(dòng)。
對(duì)于刀具涂層而言，它可能意味著比傳統(tǒng)材料硬度更高、強(qiáng)度更好的新材料，或者可能意味著在涂層上產(chǎn)生新的表面結(jié)構(gòu)，使其可以在加工時(shí)充當(dāng)一種微型斷屑器。
涂層性能的提高，使納米涂層刀具在難切削材料的加工中具有比傳統(tǒng)涂層刀具更長(zhǎng)的使用壽命。或許納米涂層的最佳應(yīng)用領(lǐng)域是淬硬鋼的銑削加工——此類材料的硬度大約從HRC45開始，可以達(dá)到極高的硬度水平，傳統(tǒng)的TiN涂層刀具對(duì)它們無能為力。AlTiN涂層沿著正確的方向前進(jìn)了一大步，而納米涂層——加上正確的刀具切削刃制備、基體和幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——使用戶能將刀具壽命從也許幾秒鐘提高到幾分鐘。
納米涂層與TiN涂層不同。TiN涂層可以用于任何刀具，而且都能提高其切削性能。而納米涂層屬于專用涂層，其適用范圍較窄。將其用于硬銑削刀具、幾種精加工刀具和一些可變螺旋槽刀具上。此外，還要再次強(qiáng)調(diào)，需要優(yōu)化的不僅僅是涂層，還需要對(duì)刃口制備、刀具基體、后角和螺旋角、芯徑等進(jìn)行綜合優(yōu)化，才能在非常困難的加工中延長(zhǎng)刀具壽命。
納米涂層的應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大。現(xiàn)在，這些涂層已向最終開發(fā)出可在幾乎所有類型的切削加工中提高刀具壽命和生產(chǎn)效率的、神奇的通用涂層邁出了一大步。
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