Danas je prevučeno oko 95 posto oštrica alata od tvrdog metala.Povećanjem površinske tvrdoće povećava se otpornost alata na habanje, smanjenjem otpora klizanju pri odvodnji strugotina zbog ultra glatkih površina smanjuje sklonost zavarivanju i stvaranju naslaga na oštrici, a izolacijski učinak sloja povećava tvrdoću pri povišenim temperaturama.Kao rezultat, postiže se značajno dulji vijek trajanja.
U osnovi postoje dva postupka prevlačenja: PVD prevlakom (fizikalno taloženje pare) i CVD prevlakom (kemijsko taloženje pare).
Kemijsko odvajanje plinske faze (kemijsko taloženje pare - CVD) metoda je za proizvodnju prevlaka s niskim rezidualnim naprezanjem pomoću termički induciranih kemijskih reakcija.
Polazni materijali za prevlačenje se isparavaju i u plinovitom stanju odvode u zonu prevlačenja. Plin se zatim razgrađuje ili reagira s drugim polaznim materijalima, a zatim se taloži kao tanak sloj na podlozi. To se može učiniti u vakuumu ili pod atmosferskim tlakom.
Kako bi se omogućile površinske reakcije, potrebne su temperature podloge do 1000 Celzijevih stupnjeva. Ove procese može podržavati plazma, koja povećava brzinu reakcije, pri čemu se temperatura prevlake može smanjiti.
CVD proces primjenjuje se za nanošenje prevlaka debljine od 5 do 12 µm, u nekim slučajevima i do 20 µm. Upotrebljavaju se materijali TiC, TiCN, TiN i aluminij oksid (Al203). Prevlake se mogu nanositi u jednom ili više slojeva.
Prevlaka od dijamanta je poseban oblik CVD prevlake:Kako bi se to postiglo, uvedeni vodikov plin se na visokim temperaturama (2000 stupnjeva Celzijusa) ili paljenjem pomoću plazme razdvaja na vodikove radikale. Ti radikali tada reagiraju zajedno s također dovedenim plinom koji sadrži ugljik (uglavnom metan, CH4), što dovodi do nakupljanja ugljika na površini podloge. Ako se slijede ispravni parametri procesa, taj se ugljik taloži u kristalnom obliku dijamanta.Dijamantne prevlake vrlo su pogodne za obradu vrlo abrazivnih materijala, poput grafita ili CFK komponenti.
CVD prevlake su prvi izbor kada se radi o otpornosti na trošenje, kao što je općenito kod tokarenja nehrđajućeg čelika i bušenja rupa u čeliku, gdje debele CVD prevlake omogućuju otpornost na habanje. Isto tako kod vrsti za glodanje u ISO P, ISO M i ISO K. Pri bušenju se vrste u CVD-u obično primjenjuju na vanjskom reznom rubu.
Naš korisnički centar možete dobiti od ponedjeljka do petka od 9:00 sati do 18:00 sati
📞+386 3 8888 300
📧 info.hrvatska@ceratizit.com
Za razliku od CVD procesa, PVD procesi temelje se na čisto fizikalnim procesima djelovanja. Radi se o pari materijala koja se kondenzira na površini podloge.Tako da čestice pare dođu do komponenti i ne gube se uslijed raspršivanja na čestice plina, pritom se radi pod negativnim tlakom.Budući da se postupak proizvodnje PVD-a odvija na nižim temperaturama od 400 do 600 stupnjeva Celzijevih, svojstva osnovnog materijala manje se narušavaju nego kod postupaka s CVD-om. Stoga se uglavnom zadržava žilavost specijalnih, sitnozrnatih tvrdih metala.
Razlikujemo četiri glavne vrste PVD prevlaka: Hlapljenje, katodno raspršivanje (spaterovanje), lučno isparavanje i ionsko oblaganje. Od najvećeg je značaja raspršivanje.Kod različitih PVD varijanti, gotovo svi metali i ugljik mogu se odvajati u vrlo čistom obliku. Ako se u proces dodaju reaktivni plinovi kao što su kisik, dušik ili ugljikovodik, mogu se odvojiti i oksidi, nitridi ili karbonidi.
Vrste s PVD prevlakom se zbog svojih žilavih, ali oštrih reznih rubova preporučuju za ljepljive materijale. Područja primjene obuhvaćaju sva glodala i svrdla od tvrdih metala, kao i većinu vrsta za urezivanje, narezivanje navoja i glodanje. Vrste prevučene PVD-om također se u velikoj mjeri upotrebljavaju kod završne obrade i kao vrste za središnji stupanj rezanja pri bušenju.
Ako je potrebna visoka žilavost, u ponudi je višeslojna prevlaka.Pritom se nanosi do 2000 pojedinačnih slojeva, svaki debljine samo nekoliko nanometara. Višeslojna struktura sloja sprječava širenje pukotina koje nastaju tijekom strojne obrade prema unutra. Odstranjeni materijal ne može tako brzo prodrijeti u reznu oštricu kako bi se otvorila. Višeslojnim prevlakama zato se postiže dulji vijek trajanja. Osim strukture sloja, važan je i gornji sloj (pokrovni sloj). Konkretno, neželjezni metali imaju tendenciju ka stvaranju izgrađenih rubova, koji povećavaju sile rezanja i temperature, a time i trošenje alata. Ovaj se problem minimalizira s pomoću gornjih slojeva s malim trenjem.
U CVD prevlaci obično se upotrebljavaju TiC, TiCN, TiN i aluminijev oksid (Al203). Gotovo svi metali i ugljik mogu se eliminiraiti s različitim PVD varijantama. Radi orijentacije, ovdje ćete pronaći pregled svojstava najčešćih spojeva: