Tren Teknologi Pelapisan Alat

Pasar pertama yang harus dijelajahi adalah pasar pelapisan alat. Perbaikan alat hidup adalah hasil beberapa fungsi yang ditingkatkan, bergantung pada penggunaan alat ini. Kekerasan, ketahanan suhu dan kontak antara alat dan bahan yang perlu dipotong atau dibentuk dapat dipengaruhi secara positif. Dalam beberapa kasus, alat yang dilapisi dapat mewujudkan alat hidup yang sepuluh kali lebih panjang daripada alat yang tidak dilapisi. Salah satu tren penting yang mempengaruhi alat pelapis adalah pemotongan bahan ringan. Di industri otomotif, bahan ringan dipilih karena kurang konsumsi bahan bakar dan emisi CO 2 yang kurang. Akibatnya, bahan seperti aluminium, magnesium dan plastik diperkuat karbon semakin penting. Terlepas dari penurunan berat badan, bahan ini memiliki satu kesamaan - mereka cenderung menempel pada alat pemotong yang menghasilkan umur alat lebih pendek. Tren ini telah merangsang pengembangan lapisan DLC, yang merupakan berlian bebas hidrogen seperti lapisan karbon dengan koefisien gesekan yang rendah.

Aplikasi Tribological Crossover

Ini adalah contoh praktis dari pengembangan crossover yang berasal dari tribology dan diterapkan di pasar alat pelapis. Dalam aplikasi tribological berlian bebas hidrogen seperti lapisan karbon (DLC) digunakan untuk mengurangi keausan dan gesekan. Diterapkan pada industri alat, lapisan DLC terbukti sangat cocok untuk memotong logam ringan dan plastik bertulang serat yang cenderung menempel pada alat ini. Lapisan ta-C untuk alat lebih tipis dengan ketebalan lapisan khas 0,5 μm. Dengan lapisan DLC, kehidupan alat dapat meningkat secara signifikan. Pelapis diendapkan dengan teknologi pengendapan busur menggunakan katoda busur berbentuk lingkaran, yang menjamin adhesi lapisan yang kuat itu sendiri.

Penghematan biaya

Dalam setiap efisiensi biaya industri merupakan faktor pendorong yang membutuhkan perhatian konstan. Industri alat tidak terkecuali. Biaya pelapis alat hanya sebagian kecil dari total biaya alat, namun karena proses pelapisan diposisikan pada akhir jalur produksi, sangat penting bahwa pelapis berkualitas tinggi. Oleh karena itu dalam lapisan alat, keandalan sama pentingnya sebagai faktor biaya. Setelah pengembangan teknologi busur melingkar baru untuk menyetorkan lapisan nitrida, perusahaan akan difokuskan untuk membuat banyak faktor kepemilikan biaya lebih efisien daripada sebelumnya. Karakteristik akan menjadi waktu batch yang singkat, efisiensi target tinggi dan pelapis halus yang memerlukan perawatan pasca minimal. Pergeseran lapisan benchmark terjadi sekarang teknologi terbukti telah diperluas dengan lapisan AlCrN yang sangat fungsional untuk hob yang digunakan pada pemotongan gigi.

Keberlanjutan

Kesadaran akan metode produksi yang berkelanjutan menjadi semakin utama, juga di industri alat dan bidang terkait naik turun rantai pasokan. Faktor penting di sini adalah kelangkaan bahan baku, konsumsi energi, energi terbarukan, toksisitas bahan dan daur ulang di kalangan biologis atau industri. Dalam industri alat beberapa jawaban atas tantangan ini ditemukan pada kecepatan alat dan kecepatan umpan yang lebih tinggi. Beberapa alat yang dilapisi dapat mencapai tidak hanya panjang pemotongan yang lebih panjang, juga kedalaman pemotongan yang lebih besar per kontak, menghemat waktu dan energi sepanjang perjalanan. Tingkat umpan meter per menit menentukan. Tren lain yang didorong oleh keberlanjutan sekaligus efisiensi biaya kurang penggunaan cairan pendinginan. Pemotongan kering atau jumlah minimum pelumasan (MQL) sedang tren, yang menyebabkan peningkatan suhu alat memotong tepi dan oleh karena itu diperlukan ketahanan oksidasi yang lebih baik.

Ketahanan suhu

Tren di industri alat semuanya terkait. Tren untuk efisiensi biaya dan kesadaran lingkungan menyebabkan penggunaan cairan pendinginan yang lebih rendah, yang pada gilirannya menyebabkan suhu yang lebih tinggi selama pemotongan. Industri ini menjawab dengan pilihan material komponen dan pelapis yang berbeda yang dapat menahan suhu tinggi. Komponen bahan seperti titanium (Ti) dan nikel (Ni) paduan sulit untuk memotong karena kecenderungan mereka menempel dan ketangguhan, tapi ta-C lapisan tidak akan membawa solusi di sini karena suhu operasi maksimum sekitar 500 ° C. Lapisan nitrida merupakan solusi yang lebih baik. Mereka dapat berfungsi pada suhu operasi hingga 1100 ° C atau bahkan 1500 ° C (Tabel 1). Pengembangan aplikasi yang diarahkan telah dilakukan untuk mengadaptasi pelapis yang dibuat dengan teknologi busur melingkar untuk aplikasi tertentu, seperti penggilingan berkecepatan tinggi dan finishing seadanya. Untuk memotong titanium lapisan TiAlN yang diproduksi dengan teknologi busur melingkar tertentu dapat memberikan hasil yang sangat baik. Selanjutnya ada perkembangan mengenai lapisan nanocomposite yang mengandung silikon dan fine-tuning AlTiN untuk aplikasi spesifik.

Kesimpulan

Tren di pasar alat, tribologis, dan dekoratif memberikan banyak kesempatan untuk teknologi lapisan PVD dan PACVD. Banyak penelitian dan pengembangan dilakukan oleh tim yang terdiri dari produsen peralatan coating, universitas dan industri untuk memperbaiki dan mengoptimalkan pelapis. Perhatian ekstra harus diberikan pada crossover antara pasar yang berbeda. Pengalaman dari satu aplikasi bisa memberi banyak masukan untuk pengembangan lebih lanjut teknologi dan solusi coating untuk aplikasi lain, terkadang di pasar yang sama sekali berbeda. Crossover dapat mempercepat perkembangan secara signifikan.