Что такое покрытие

Покрытие представляет собой твердую непрерывную пленку, полученную однократным -нанесением покрытия. Это тонкий пластиковый слой, нанесенный на металл, ткань, пластик и другие подложки с целью защиты, изоляции и украшения. Покрытие может быть газообразным, жидким или твердым. Тип и состояние покрытия обычно определяются в зависимости от напыляемой подложки.

представлять

Существуют разные названия в зависимости от типа используемого покрытия. Например, покрытие грунтовки называется грунтовочным слоем, а покрытие верхнего покрытия называется верхним слоем. Покрытие, полученное из обычных покрытий, тонкое, около 20 50 микрон, в то время как толстые пастообразные покрытия позволяют получить покрытие толщиной более 1 мм за один раз. Это тонкий пластиковый слой, нанесенный на металлические, тканевые, пластиковые и другие подложки для защиты, изоляции, украшения и других целей.

Высокотемпературное электроизоляционное покрытие снаружи проводника выполнено из меди, алюминия и других металлов, либо с изолирующими красками, пластмассами, резиной и другими изоляционными покрытиями. Однако изоляционные краски, пластмассы и резина боятся высокой температуры. Как правило, они концентрируются и теряют свои изоляционные свойства, когда превышают 200 градусов. И многие провода должны работать при высокой температуре. Что нам делать? Да, пусть поможет высокотемпературное-электроизоляционное покрытие. Это покрытие на самом деле является разновидностью керамического покрытия. Помимо сохранения характеристик электроизоляции при высоких температурах, он также может быть тесно «объединен» с металлическим проводником для достижения «бесшовности». Если обмотать проводник семь раз и восемь раз, они не отделятся. Это покрытие очень плотное. Примените его. Если два провода с большой разницей напряжения соприкоснутся, пробоя не произойдет.

По химическому составу высокотемпературные электроизоляционные покрытия можно разделить на множество видов. Например, покрытия из нитрида бора или оксида алюминия и фторида меди на поверхности графитовых проводников по-прежнему имеют хорошие электроизоляционные характеристики при температуре 400 градусов. Эмаль на металлическом проводнике может достигать 700 градусов, неорганическое связующее покрытие на основе фосфатов может достигать 1000 градусов, а покрытие из оксида алюминия с плазменным напылением может по-прежнему сохранять хорошие электрические характеристики изоляции при 1300 градусах.

Высокотемпературное электроизоляционное покрытие широко используется в энергетике, двигателях, электроприборах, электронике, авиации, атомной энергетике, космической технике и так далее.

классификация

В соответствии с классификацией покрытия методом термического напыления, разработанным fnlongo в США, покрытие можно разделить на:

1. Износостойкое покрытие

Он включает в себя антиадгезионный износ, поверхностное усталостное износостойкое покрытие и эрозионно-стойкое покрытие. В некоторых случаях имеются износостойкие покрытия против низких температур (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">

2. Термостойкое и стойкое к окислению покрытие.

Покрытие включает в себя покрытия, нанесенные в высокотемпературном процессе (включая окислительную атмосферу, коррозионный газ, эрозию выше 843 градусов и тепловой барьер) и в процессе расплавленного металла (включая расплавленный цинк, расплавленный алюминий, расплавленное железо и сталь, расплавленную медь).

3. Покрытия, стойкие к атмосферной и иммерсионной коррозии.

Атмосферная коррозия включает коррозию, вызванную промышленной атмосферой, солевой атмосферой и полевой атмосферой; Иммерсионная коррозия включает коррозию, вызванную питьевой пресной водой, непитьевой пресной водой, горячей пресной водой, соленой водой, химией и пищевой промышленностью.

4. Проводящие и резистивные покрытия.

Покрытие используется для обеспечения проводимости, сопротивления и экранирования.

5. Восстановить размер покрытия

Покрытие используется для железа-на основе железа (обрабатываемая и шлифуемая углеродистая сталь и коррозионно-стойкая-сталь) и цветного-металла (никель, кобальт, медь, алюминий, титан и их сплавы). ) продукты.

6. Покрытие для контроля зазоров механических компонентов.

Покрытие поддается шлифовке.

7. Химически стойкое покрытие

Химическая коррозия включает в себя коррозию различных кислот, щелочей, солей, различных неорганических веществ и различных органических химических сред.

Среди перечисленных выше функций покрытия износостойкое покрытие,-термостойкое анти-окислительное покрытие и-стойкое к химической коррозии покрытие тесно связаны с производством металлургической промышленности.

заявление

Покрытие из цементированного карбида

При резке производительность инструмента оказывает решающее влияние на эффективность резания, точность и качество поверхности. Всегда существует противоречие между двумя ключевыми показателями производительности инструмента из цементированного карбида - твердостью и прочностью. Материал с высокой твердостью имеет низкую прочность, и повышение прочности часто достигается за счет снижения твердости. Чтобы разрешить это противоречие в твердосплавных материалах и улучшить режущие характеристики режущих инструментов, более эффективным методом является использование различных технологий покрытия для покрытия одного или нескольких слоев материалов с высокой твердостью и высокой износостойкостью на твердосплавной матрице.

В качестве химического и термического барьера покрытие на поверхности инструментов из цементированного карбида снижает кратерный износ инструментов из цементированного карбида, что может значительно повысить эффективность обработки, повысить точность обработки, продлить срок службы инструментов и снизить стоимость обработки.

Характеристика покрытия заключается в том, что пленка покрытия сочетается с матрицей инструмента для повышения износостойкости инструмента без снижения прочности матрицы, чтобы уменьшить коэффициент трения между инструментом и заготовкой и продлить срок службы. инструмента. Кроме того, поскольку теплопроводность самого покрытия намного ниже, чем у матрицы инструмента и обрабатывающих материалов, оно может эффективно уменьшить тепло, выделяемое трением, сформировать тепловой барьер и изменить путь потери тепла, чтобы уменьшить тепловое воздействие и силовое воздействие между инструментом и заготовкой, инструментом и резанием, а также эффективно улучшают эксплуатационные характеристики инструмента.

Исследование механизма износа инструмента показывает, что максимальная температура кромки инструмента может достигать 900 градусов при высокой скорости резания-. В настоящее время износ инструмента представляет собой не только механический износ от трения (износ задней части инструмента), но также износ сцепления, диффузионный износ, износ от окисления при трении (износ кромки инструмента и износ серповидной ямки) и усталостный износ. Эти пять видов износа напрямую влияют на срок службы инструмента.

Покрытие инструмента

Технологию нанесения покрытий на инструмент можно в целом разделить на технологию химического осаждения из паровой фазы (CVD) и технологию физического осаждения из паровой фазы (PVD), которые рассматриваются ниже.

1, Развитие технологии CVD

Since the 1960s, CVD technology has been widely used in the surface treatment of cemented carbide indexable tools. Because the metal source required for CVD process vapor deposition is relatively easy to prepare, the deposition of single-layer and multi-layer composite coatings such as tin, tic, TiCN, tibn, TiB2 and Al2O3 can be realized. The bonding strength between the coating and the substrate is high, and the film thickness can reach 7 9 μ m. Therefore, by the middle and late 1980s, 85 percent of cemented carbide tools in the United States had been treated with surface coating, of which CVD coating accounted for 99 percent ; By the mid-1990s, CVD coated cemented carbide blades still accounted for more than 80 percent of coated cemented carbide tools. Although CVD coating has good wear resistance, CVD process also has its inherent defects: first, the process treatment temperature is high, which is easy to reduce the bending strength of tool materials; Second, the film is in a state of tensile stress, which is easy to cause microcracks when the tool is used; Third, the exhaust gas and waste liquid discharged by CVD process will cause great environmental pollution, which conflicts with the green manufacturing concept strongly advocated at present. Therefore, since the mid-1990s, the development and application of high-temperature CVD technology have been restricted to a certain extent.

In the late 1980s, Krupp The low temperature chemical vapor deposition (PCVD) technology developed by widia has reached the practical level, and its process temperature has been reduced to 450 650 degree , which effectively inhibits η Phase can be used for tin, TiCN and tic coatings of thread cutters, milling cutters and molds, but so far, PCVD process is not widely used in the field of tool coating.

In the mid-1990s, the new technology of medium temperature chemical vapor deposition (mt-cvd) revolutionized the CVD technology. Mt-cvd technology is a new process that uses C / N-containing organic acetonitrile (CH3CN) as the main reaction gas to decompose and chemically react with TiCl4, H2 and N2 at 700 900 degree . The coating with dense fibrous crystalline morphology can be obtained by mt-cvd technology, and the coating thickness can reach 8 10 μ m. This coating structure has high wear resistance, thermal shock resistance and toughness, and can deposit Al2O3, tin and other materials with good high-temperature oxidation resistance, low affinity with processed materials and good self-lubricating performance on the blade surface through high-temperature chemical vapor deposition (ht-cvd).

Лезвие с покрытием Mt-cvd подходит для высокоскоростной, высокотемпературной, большой нагрузки и сухой резки, а его срок службы может быть примерно в два раза больше, чем у обычного лезвия с покрытием. В настоящее время технология CVD (включая mt-CVD) в основном используется для покрытия поверхности токарных резцов из цементированного карбида. Инструменты с покрытием подходят для высокоскоростной-черновой обработки и получистовой обработки при среднем и тяжелом резании. Это также может быть реализовано с помощью технологии CVD - покрытия Al2O3, что в настоящее время трудно реализовать с помощью технологии PVD, поэтому технология покрытия CVD по-прежнему играет очень важную роль в сухой резке.

2, разработка технологии PVD

Технология PVD появилась в конце 1970-х годов. Поскольку температуру его технологической обработки можно контролировать ниже 500 градусов, его можно использовать в качестве конечного процесса обработки для покрытия инструментов из быстрорежущей стали. Поскольку производительность резания инструментов из быстрорежущей-стали может быть значительно улучшена с помощью процесса PVD, эта технология быстро стала популярной с 1980-х годов. К концу 1980-х годов доля PVD-покрытий сложных инструментов из быстрорежущей стали в промышленно развитых странах превысила 60%.

Успешное применение технологии PVD в области-режущих инструментов из быстрорежущей стали привлекло большое внимание обрабатывающей промышленности во всем мире. Соревнуясь в разработке высокоэффективного-надежного оборудования для нанесения покрытий, ученые также провели более глубокие-исследования по расширению области его применения, особенно в области твердосплавных и керамических режущих инструментов. Результаты показывают, что по сравнению с процессом CVD процесс PVD имеет более низкую температуру обработки и не влияет на прочность материала инструмента на изгиб ниже 600 градусов; Внутреннее напряженное состояние пленки представляет собой сжимающее напряжение, которое больше подходит для покрытия прецизионных и сложных инструментов из цементированного карбида; Процесс PVD не оказывает неблагоприятного воздействия на окружающую среду и соответствует направлению развития современного зеленого производства.

С наступлением эпохи высокоскоростной-обработки доля применения инструментов из-быстрорежущей стали постепенно снижалась, а доля применения инструментов из цементированного карбида и керамических инструментов увеличивалась, что стало неизбежная тенденция. Таким образом, промышленно развитые страны с начала 1990-х годов проводят исследования в области технологии покрытия PVD инструментов из цементированного карбида и добились прорыва к середине-1990-х годов. Технология покрытия PVD широко используется при обработке покрытий. концевые фрезы из цементированного карбида, сверла, ступенчатые сверла, сверла для отверстий под смазку, развертки, метчики, сменные фрезы, фрезы специальной формы, сварочные фрезы и так далее.