مقایسه روکش های Tin ، TiAIN ، AITiN و…

در ابتدا این سوالات را در مقاله راجب هر روکش مجزا( TiN, TiAlN, AlTiN, TiCN , RUnaTEC) مطرح میشود این است که: طبیعت ذاتی روکش چیست؟ در چه زمانی از چه روکشی استفاده می کنیم؟ چه روکشی برای چه موادی مناسب است؟

اصول روکش

روکش یک لایه با قدرت چسبندگی قوی و بسیار نازک(به نازکی میکرومتر) از یک ترکیب شیمیایی است که روی یک قطعه کاری قرار می گیرد. روکش تاثیرات مثبت زیر را بر روی ابزار دقیق می گذارد:

• افزایش طول عمر سرویس/ مقاوت در برابر فرسودگی

اصطکاک و فرسودگی در سطح ابزار، بین دو بخش متحرک (قطعه کار و دریل) اتفاق می افتد. این اصطکاک به دریل فشار وارد می کند و فشار توسط روکش کاهش پیدا می کند. این ویژگی عمر ابزار را افزایش می دهد.

• امکان برش سرعتر

به خاطر محافظت روکش، سرعت برش می تواند افزایش پیدا کند.

• جلوگیری از زنگ زدگی

روکش از نابودی ابزار توسط واکنشهای طبیعی( به عنوان مثال زنگ زدگی) جلوگیری می کند.

• بهبود بصری

ضخامت روکش با میکرومتر (μm) نشان داده میشود و بیشتر از ۰/۷ میکرومتر نمی شود زیرا لایه های زخیم تر در مقابل ترک خوردن مستعد تر هستند.

موارد الزامی روکش باید با توجه به ماده ای که استفاده می شود و ابزار دقیق در نظر گرفته شود. دو مورد در اینجا نقش بسیار مهمی دارند:

1. متصل کردن، به عبارت دیگر، ماده در چه چیزی دریل میشود. آیا به عنوان مثال استیل نرم، استیل ضدزنگ یا آلومینیوم است؟ هرچه ماده سخت تر باشد، سختی نانو روکش نیز بیشتر است.
2. نوع برش( مثلا با دریل کاری، فرزکاری، دنده زنی)

به عنوان مثال سرعت دنده زنی کمتر از دریل کاری با دریل چرخشی است، بنابراین ملزمات ماکسیمم دما اتصال متفاوت است. ما در مجموعه ایران بور بسیاری از انواع مته گردبر را موجود داریم که میتوانید با تماس با مشاوران مجموعه ایران بور جهت دریافت مشاوره و برای خرید اقدام کنید.

افزایش طول عمر ابزار

طول عمر سرویس زمانی تعریف شده است که ابزار به فرسودگی مجاز رسیده باشد. به عبارت دیگر: عمر سرویس تا زمانی است که شما دیگر از نتیجه دریل کردن راضی نباشید، یا عمکرد ابزار دچار مشکل شود.

به غیر از روکش، عمر سرویس به موارد زیر بستگی دارد:

1. سرعت برش
2. ماده
3. استیل ابزار
4. برش عرضی تراشه (اندازه سطح برش)
5. خنک کردن
6. استفاده دستگاه (با راهنمایی، استفاده دستی)

یک مزیت بزرگ روکش، طولانی تر شدن عمر سرویس ابزار دقیق است.

حتی TiN رایج ترین روکش استاندارد هم عمر سرویس را ۳ تا ۴ برابر افزایش می دهد. بنابراین اگر شما برش های زیادی انجام می دهید و نمی خواهید هر هفته دریل های جدید بخرید، باید از یک دریل روکش دار استفاده کنید.

شما همچنان میتوانید عمر سرویس را با خنک کردن افزایش دهید.

سرعت برش و ماکسیمم دما اتصال

سرعت برش با متر در دقیقه نشان داده می شود (m/min). در حین برش، لبه بران ابزار به دلیل اصطکاک، فروپاشی و پخش شدگی در دما بالا، فرسوده می شوند. این مسئله شکل هندسی لبه بران را تغییر داده و کیفیت و صحت ابزار را پایین می آورد. با مشخص کردن سرعت دقیق برش، می توانید بهترین نتیجه و کمترین فرسودگی ابزار را داشته باشید.

همان طور که در بالا ذکر شد، برای دنده زنی به سرعت برش کمتری از دریل کاری نیاز است.

ماکسیمم دما اتصال به سرعت برش بستگی دارد. هرچه سرعت برش بیشتر باشد، ماکسیمم دما اتصال روکش نیز بالاتر است.

زمینه های کاربرد روکش های Tin ، TiAIN ، AITiN

روکش های مجزا در حوزه محصول ما چه هستند و در چه اتصالی به کار می روند؟ جدول زیر خلاصه خوبی بر اساس نوع برش و استیل ابزار به شما میدهد.

برای ماده های خیلی سخت (مانند استیل ضدزنگ) که باید با دریل چرخشی بریده شوند، TiAlN بر روی دریل کاربید تنگستن میتواند روکش مناسبی برایتان باشد.

همان طور که در جدول مشاهده میکنید، روکش TiN فقط بر روی ابزار استیل HSS یافت میشود. ابزار های درست شده از استیل های سختر برای برش مواد سختری استفاده میشوند. روکش TiN نمیتواند دما بالا به وجود آمده را تحمل کند.

روکش TiAIN تفاوت بین ابزار استیل HSS و کاربید تنگستن را کاهش میدهد، زیرا این روکش نیز میتواند برای برش های سریع استفاده شود.

 خنک کردن

علیرغم روکش، خنک کردن تاثیر مثبتی بر روی ابزار دارد. به همین دلیل ما همیشه خنک کردن ابزار را توصیه میکنیم، حتی اگر کاملا الزامی نباشد.

خنک کننده ها از موارد زیر اطمینان حاصل می کنند:

• کاهش اصطکاک
• از بین بردن تراشه ها
• از بین بردن حرارت
• افزایش عمر سرویس
• بهبود سطح مواد
• نظافت قطعه کار
• جلوگیری از زنگ زدگی در هنگام برش

خنک کردن برای تمام روکش ها الزامی نیست.

(خنک کردن در روکش های سمت راست اجباری نیست، اما روکش های سمت چپ باید خنک شوند.)

سختی نانو

سختی نانو با گیگاپاسکال بیان می شود (GPa) و نشان دهنده فشار وارد شده توسط نیرو یک نیوتن روی سطحی به مساحت یک متر مربع است. (فرمول: ۱ kg·m^−۱·s^−۲ = 1 N·m^−۲)

با سختی نانو، میتوان مواد سختری را با سرعت بالاتری برید. این ویژگی تاثیر مثبتی بر زمان لازم برای انجام کار دارد.

ضریب اصطکاک

در حین دریل کاری، ابزار متحرک با یک ماده ساکن برخورد میکند. این اتفاق موجب ایجاد اصطکاک و همچنین حرارت می شود. هدف جابجایی نیرو به دست آمده با ایجاد کمترین اصطکاک است.

ضریب اصطکاک با μ نشان داده می شود.

با خنک کردن به عنوان مثال، ضریب اصطکاک استیل بر استیل می تواند از ۰/۲ به ۰/۰۷μ تغییر کند.