1. Bevonat készítési technológiák



Hasonló dokumentumok
Forgácsoló szerszámok

dr. Sipos Sándor dr. Sipos Sándor

Mono >> Multi >> Gradiens >> Nano. Pannon. Bevonat tájoló 2012

Szerszámok bevonatolása Termékek és szolgáltatások

2011. tavaszi félév. Élanyagok. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

Szerszám anyagok (élanyagok, szerszám bevonatok)

Pannon. Bevonat tájoló

Anyagismeret tételek

Pannon. Bevonat tájoló

passion for precision Sphero-X simítás és nagyolás 40 és 70 HRC között

Hatékonyság a gyorsacél tartományában

Fejlődés a trochoidális marás területén

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / II. félév 2. előadás ÉLANYAGOK. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

Száras maró, keményfém

Anyagfelvitellel járó felületi technológiák 2. rész

Din6527K, VHM-TSM33, z=4, spirál: 30, sarokletörés. Ajánlott: acélhoz 1300 MPaig, öntöttvashoz, alumíniumhoz, rézhez, mőanyagokhoz.

passion for precision Sphero-CVD Keményfém nagy teljesítményű marása gyémánt marószerszámokkal

A forgácsolás alapjai

Alkatrész bevonatolás

MAGAS ÉLETTARTAM, NAGYOBB TERMELÉKENYSÉG: LUTZ SZÕNYEG- ÉS TEXTILIPARI PENGÉK

Fúrás felsőfokon A továbbfejlesztett Dragonskin bevonat új szintre emeli az WTX Speed és WTX Feed fúrók teljesítményét

Felületmódosító technológiák

Szerkó II. 1 vizsga megoldása 1.) Sorolja fel és ábrázolja az élanyagokat szabványos jelölésükkel a keménység-szívósság koordináta rendszerben!

passion for precision SpheroCarb gyémántbevonatú gömbvégű maró keményfém megmunkáláshoz

A forgácsolás alapjai

FORGÁCSOLÁSOK FORGÁCSOLÓ SZERSZÁMOK

KÚPOS LEMEZFÚRÓ. profiline

BALINIT Nagyszerű eredményeket biztosít stancolás és hidegalakítás során

MINŐSÉG A SOROZATGYÁRTÁSHOZ LUTZ IPARI PENGÉK ÉS KÉSEK AZ AUTÓIPAR SZÁMÁRA

KÉRDÉSEK - MŰSZAKI (TECHNIKAI) ANYAGOK-TKK-2016

KÚPOS LEMEZFÚRÓ. profiline

LÉPCSŐS FÚRÓ. profiline

Ezen katalógusban azok a tömör keményfém

Lépcsős fúró Ezzel a robusztus szerszámmal a lemezek egy műveletben központosíthatóak, megfúrhatóak, kifúrhatóak és sorjázhatóak.

LUTZ PENGÉK SZAKIPARI MESTEREMBEREK ÉS SZERSZÁMKERESKEDŐK ÉVTIZEDEK ÓTA BIZTOS VÁLASZTÁSA

Szerszámanyagok. Mőanyag fröccsöntı szerszámok tervezése és gyártása. Szerszámanyagok. Acél Alumínium Bronzötvözet

MAGAS ÉLETTARTAM, NAGYOBB TERMELÉKENYSÉG: LUTZ SZŐNYEG- ÉS TEXTILIPARI PENGÉK

Új termékek forgácsoló szakemberek számára

Hatékony nagyolás az új -CB3 forgácstörővel. TOTAL TOOLING = MINŐSÉG x SZOLGÁLTATÁS 2

1. Az acélok felhasználási szempontból csoportosítható típusai és hőkezelésük ellenőrző vizsgálatai

Nem gyémánt, nem grafit, fullerén

Acélok és öntöttvasak definíciója

Használható segédeszköz: számológép (mobil/okostelefon számológép funkció nem használható a vizsgán!)

BALINIT bevonatok alkalmazása fémek nyomásos öntésekor. Nagyobb tartósság, jobb termelékenység, megbízhatóbb termelés.

2011. tavaszi félév. A forgácsolási hő. Dr. Markovits Tamás. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

KIVÁLÓ MINŐSÉG, GYÖNYÖRŰ BEVONAT!

ALVAR 14 Melegmunkaacél

Jusson előnyhöz az innovatív kopáscsökkentéssel

Multicut XF simítómaró Surface Master new!

PONTOSAN ÉS GYORSAN MAGASABB TERMELÉKENYSÉG LUTZ SZÁLVÁGÓ PENGÉKKEL

Új termékek forgácsoló szakemberek számára

FÚRÁS MARÁS GRAVÍROZÁS DARABOLÁS MENET

Hőkezelő technológia tervezése

EcoCut ProfileMaster az új generáció

SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ. UHB 11 Keretacél. Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden

5.1.1 Bevonatolási eljárások általános jellemzése

PERFOR Szerszámkereskedelmi Kft.

Kiváló hatékonyságot és termelékenységet biztosító Balinit bevonatok

2. a) Ismertesse a szegecskötés kialakítását, a szegecsek fajtáit, igénybevételét(a szegecselés szerszámai, folyamata, méretmegválasztás)!

Ön megtervezi, mi szállítjuk!

ANYAGISMERET I. ACÉLOK

Gyártástechnológiai III. 4. előadás. Forgácsoló erő és teljesítmény. Előadó: Dr. Szigeti Ferenc főiskolai tanár

KULCS - MŰSZAKI (TECHNIKAI) ANYAGOK-TKK-2016

SolutionsMetál Kft. Az Ön partnere egyedi forgácsoló szerszámtervezésben és gyártásban több, mint 30 éves szakmai tapasztalattal!

Az ötvözet a fémek szilárd oldata, ami a következő anyagokból tevődik össze:

Anyagismeret. 3. A vas- karbon ötvözet

Árlista től tartozékok

FORGÁCSOLÓ SZERSZÁMOK, SZERSZÁM- ÉS SEGÉDANYAGOK

Katalógus FÚRÓSZERSZÁMOK

Alakítás és hőkezelés hatása az acél szövetszerkezetére

GAZDASÁGOSABB VÁGÁS LUTZ ÉLELMISZERIPARI GÉPKÉSEKKEL ÉS PENGÉKKEL

Zsugorbefogás gazdaságosan

MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK AJ005_2 FORGÁCSOLÓ SZERSZÁMOK, SZERSZÁM- ÉS SEGÉDANYAGOK

Anyagválasztás dugattyúcsaphoz

Acélok nem egyensúlyi átalakulásai

LUTZ PENGÉK SZAKIPARI MESTEREMBEREK ÉS SZERSZÁMKERESKEDŐK ÉVTIZEDEK ÓTA BIZTOS VÁLASZTÁSA

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerfeldolgozás. Melegalakítás

passion for precision Lightform Steel menetformázó Biztonságos menetkészítés acélban

Porózus szerkezetű fémes anyagok. Kerámiák és kompozitok ORBULOV IMRE

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Elõnemesített keretanyag

MEGMUKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK NGB_AJ003_2 FORGÁCSOLÁSI ELJÁRÁSOK

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

9. FORGÁCSOLÁS HATÁROZATLAN ÉLGEOMET- RIÁJÚ SZERSZÁMMAL

Ultrapreciziós megmunkálás Nagysebességű forgácsolás

AvantGuard : új értelmet ad a korróziógátlásnak.

lasztás s I. (gyakorlati előkész

TANULÁSTÁMOGATÓ KÉRDÉSEK AZ 2.KOLLOKVIUMHOZ

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

GRAVIROZÁS GRAVÍROZÓ SZERSZÁMOK FÉLKÉSZ KIVITEL

FELADATLISTA TÉMAKÖRÖK, ILLETVE KÉPESSÉGEK SZERINT

Általános adatok. Steinhoff GmbH & Cie. OHG 1908, Friedrich Steinhoff. Ügyvezetők: Steinhoff Karl és Otto ők a 4. generáció

Árucikkek és alkalmazások áttekintése:

VANADIS 30 SuperClean Co-ötvözésû nagyteljesítményû PM gyorsacél hidegalakító szerszámokhoz

Herceg Esterházy Miklós Szakképző Iskola, Speciális Szakiskola és Kollégium TANMENET

/

GAFE FORGÁCSOLÁSI ALAPISMERETEK (Kézi forgácsoló műveletek)

Átírás:

1. Bevonat készítési technológiák A szerszámbevonatoló eljárás közül, a szervetlen és a szerves rétegek párologtatására, felhordására 2 kiemelkedő jelentőségű technológia létezik. A fizikai gázfázis párologtatás PVD ( Physical Vapor Deposition ) és A kémiai gázfázis párologatás CVD ( Chemical Vapor Deposition ). 1.1 PVD- és a CVD rétegezés folyamat hőmérsékletei, és jellemzői. 1.1.1 PVD: A precíziós szerszámokhoz használt PVD rétegek kb. 450 C-on, relatív alacsony hőmérsékleten válnak ki. Mivel ez a megeresztési hőmérséklet alatt van (550 C körül), ezért utólagos hőkezelés nélkül a gyorsacél (HSS) szerszámok így rétegezhetők. A keményfémből készült szerszámoknál az alacsony hőmérsékletnek az az előnye, hogy a vágóél anyag rideggé válását elkerülik. A rétegzendő szerszámokat egy ráfordítás igényes, többlépcsős tisztítási folyamatnak vetik alá, hogy elegendő rétegvastagságot garantáljanak. Továbbá figyelembe kell venni, hogy a rétegezésnél a nem kívánatos beárnyékolásokat elkerüljék, amelyek a rétegfelépítést megakadályoznák. 1.1.2 CVD: A CVD rétegeket jelentősen magasabb hőmérsékleten kb. 800-1000 C-ig választják ki attól függően, hogy közepes vagy magas hőmérsékletű folyamatról van szó (MT-CVD, HT-CVD). Ezért ezeket a rétegeket lényegében keményfémre hordják fel, ezáltal a szerszám egy bizonyos rideggé válást vonja magaután. Előnye: megfelelő rétegvastagság érhető el az alacsony tisztítási ráfordítás a rétegezés előtt beárnyékolás elkerülése, egyszerű berendezés.

Mindenekelőtt a keményfémből készült szerszámokat, különösen a forgácsoló megmunkáláshoz, nagy számban CVD-berendezésekben rétegezik. Hasonlóképp az acélból készült képlékeny alakító szerszámokat is középhőmérsékletű CVD-réteggel látják el általában egy hőkezeléssel összekapcsolva. Természetesen ez azt feltételezi, hogy az ezzel együtt járó hőtorzulás kompenzálható. Ellenkező esetben a PVD rétegre kell áttérni. Az olyan folyamatok, mint a plazma-cvd (P-CVD) jelentősen alacsonyabb hőmérsékleten dolgoznak (kb. 500 C), hogy a szerszám rideggé válását elkerüljék. A plazma-cvd csak néhány évvel ezelőtt lépett a piacra és még nem terjedt el nagymértékben. 1.2 Bevonatolási tecnnológiák 1.2.1 PVD-bevonatoló eljárások A PVD-eljárásnál a forrástól a rétegzőanyag egy fizikai folyamattal a szilárd test fázisból a gázfázisba megy át. A precíziós szerszámoknál az ionbevonat ( Ion Plating ) 3 változata kerül bevetésre. A folyamatokat inaktív gáz alatt és többnyire reaktív gázzal (pl. nitrogén és/vagy acetilén) vezetik és negatív szubsztrátum előfeszültséggel dolgoznak. A változatok a fémpárologtatás fajtájában különböznek: Elektronsugár-párologtató eljárás Fényív- vagy Arc-eljárás (párologtatásához fényívet gyújtanak. Az eljárás Arc- Ion-Plating (AIP)-ként is ismert) Porlasztás, szilárd fázisból kiindulva, részecskebelövéssel. 1.2.2 CVD-bevonatoló eljárások A CVD-rétegező berendezéseknél a kiválasztandó anyagokat mindig gázokból nyerik. A fém alkotóelemek könnyen párologtatható fémkloridokat használnak, mint pl. a titántetrakloridot (TiCl4) vagy alumíniumtrikloridot (AlCl3). A reakció alkotóelemeket hordozógázon keresztül szállítják, mint pl. argonon (Ar) vagy hidrogénen (H2), és a felhevített szubsztrátumokra választódnak ki.

2. Bevonat típusok 2.1 Titannitrid-rétegek () A réteg az elmúlt 25 évben allround-rétegként debütált, bár az elmúlt években veszített piaci részesedéséből más oxidációállóbb rétegekkel szemben. Régóta a az első választás a HSS-menetfúrók bevonatolásnál, és az összes réteg közül most is a legnagyobb piaci részesedéssel rendelkezik Németországban és világszerte. Mivel a rétegek vékonyak, és emellett zártabb helyzetben is kiválnak, kifejezetten jól illenek a nagyon éles vágóéllel rendelkező szerszámokhoz, mint pl. a dörzsárhoz. További előnye a biokompatibilitásban rejlik, úgyhogy számos alkalmazása van az élelmiszeripar területén (pl. kések rétegezése), és az implantátumoknál (pl. csípőizület). 2.2 Titán-Carbonitrid-rétegek (TiCN) Az igen kemény és sűrű Titán-Carbonitrid-réteg (TiCN) hamarosan kiszorítja a réteget a HSS-szármaróknál, különösen a magasabb mechanikus terhelés esetében. Az ilyenfajta marószerszámokkal a szárazmegmunkálás első igénye lefedhető. A bevonatolás célzott irányításával a rétegfelépítés alatt a nitrid és karbid részek variálódnak. Ezeknek az úgynevezett gradiensrétegeknek. Ezzel a módszerrel a külső réteg különösen simává és csúszóssá alakítható (alacsonyabb súrlódási együttható). Pusztán egyszerű TiCN-egyrétegű rétegeket egyre ritkábban kínálnak, ehelyett gradiens vagy többrétegű rétegekkel helyettesítik, amelyeknek a C N viszony variálódik. Ezáltal a legkülönfélébb javításokat találják meg, többek között a réteg sűrűsége megnövekszik és a rések elterjedése a rétegen belül megnehezedik.

2.3 Titán-Alumíniumnitrid-rétegek (TiAlN) A Titan-Alumíniumnitrid és Titán-AlumíniumCarbonitrid rétegenek a magasabb termikus, és kémiai ellenállóképessége lehetővé teszi a magasabb megmunkálási hőmérsékletet az ezzel bevonatolt szerszámoknál. A felépítésen keresztül (egy- vagy többrétegű, kristályos vagy nanokristályos) az alumínium részhez (Al) más kémiai elemek beépítését, pl. szén (C), Yttrium (Y) vagy Niob (Nb) alkalmaznak. Ezért a TiAlN rétegek különösen beválnak a keményfém szerszámokkal való kemény-, és szárazmegmunkáláshoz. A többrétegű rétegek alacsonyabb keménységet és magasabb sűrűséget mutatnak. A többrétegű bevonatok sokrétű réteggé való továbbfejlődése rajzolódik ki. Ezek a nanorétegek mint egyes rétegek, már csak transzelektronikus mikroszkóp (TEM) alatt ismerhetők fel. 2.4 Csúszó,- Kenőrétegek (MoS2, C-amorph /nem kristályos/, DLC, WC/C) A csúszórétegek tribologiai rétegek, amelyek a szárazmegmunkálásnál is egy bizonyos önolajozást biztosít. A felületi súrlódás, és a gerjesztett súrlódási hő csökkentésével az alkatrészbe ill. a szerszámba bevitt hő csökken. Van puha és kemény réteg. A puha, az ismert molibdén-szulfid (MoS2), jelentőséget a forgácsnélküli, alakító szerszámoknál ért el. A forgácsolásnál jelentős kemény csúszórétegek közül többek között a szénrétegeket (a-c) és a hidrogéntartalmú fém-szén-rétegeket (Me-C:H, pl. WC/C) alkalmazzák.

2.5 Chromnitrid- és Titándiborid-rétegek ( és TiB2) A chromnitrid () és a titándiborid (TiB2) rétegeket a rézötvözeteknél és a az alumíniumötvözeteknél alkalmazzák. Mindkét rétegnél a DLC és a gyémánt értelmes alternatíva lenne. A relatív korrózióálló, kemény és jól tapadó rétegeket képez, amelyek alacsony hőmérsékletnél kb. 200 C válnak ki. 2.6 Gyémántrétegek A grafit növekvő jelentősége a Senkerodierenhez használt elektróda alapanyagként (vörösréz,-wolfram helyett) lehetővé tette az újszerű rétegek kialakítását. Az elsősorban marással megmunkálandó grafit rendkívülien abrasiv, amely a gyémántrétegek bevetését kopásvédelemként a lehető legnagyobb keménységgel nyilvánvalóvá teszi. Noha CVD-folyamatban válik ki, a kielégítő réteg szavatosság biztosítása fő problémának bizonyul. A magas folyamathőmérséklet miatt csak a keményfém szubsztrátum jön számításba. A tapasztalati értékek alapján a következő korlátozásokat állapították meg a keményfémre: A WC-keményfémek (ISO felhasználási csoport K) kobalthányada 6 % vagy annál kevesebb legyen. A Co-kötésfázis ne tartalmazzon krómot, vanádiumot, nikkelt és vasat (Cr, V, Ni, Fe). Csak közepes szemcsenagyságú (min. 1-től 2 µm-ig) keményfémeket rétegezzenek. Megkülönböztetünk érdes, kristályos szerkezetű (1-től 5 µm nagyságú krisztallitok) és sima, nanokristályos szerkezetű (20 nm-től 0,1 µm nagyságú krisztallitok) gyémántrétegeket. A grafit megmunkálásához az érdes az alumíniumoknál a magas szilícium (Si) tartalmú sima gyémántrétegek váltak be.

Az alumíniumöntvény ötvözetek (kb. 17 % Si-hányaddal) nagyoló marása lehetséges, ameddig a gyémánt-rétegvastagság a kb. 20 µm-t el nem éri. A polikristályos gyémánthoz (PKD) képest, ahol egyedülálló, sima vágólemezkéket forrasztanak keményen egy hordozószerszámra, a gyémántréteg azt az előnyt kínálja, hogy a komplex szerszámgeometriák is bevonatolhatók vele. Továbbá a CVDgyémántrétegek kötőanyagmentesek, és ezáltal mint a felforrasztandó CVD-vastag gyémántlemezkék keményebbek, mint a PKD. Minden gyémántanyagra érvényes a szén magas affinitása a vassal. A gyémánt átalakulása ( égetés ) már kb. 600 C-nál megkezdődik. Természetesen a gyémántot alkalmazhatják Fe-anyagoknál is a kielégítő hűtés és az alacsony vágósebesség kikötése mellet.

H+K Surface Technology GmbH PVD bevonat típusai, és jellemzői naco Szín: viola-kék Nanokeménység: 45 GPa Rétegvastagság: 1-4 µm Súrlódási együttható: 0.45 Max. alkalmazási hőmérséklet: 1100ºC Nanokompozit-réteg naco = (nc-alxti1-xn)/(si 3 N 4 ) TiAlN-ML Szín: viola-fekete Nanokeménység: 28 GPa Rétegvastagság: 1-4 µm Súrlódási együttható: 0,6 Max. alkalmazási hőmérséklet: 700ºC TiAlN-MB Szín: viola-fekete Nanokeménység: 35 GPa Rétegvastagság: 1-4 µm Súrlódási együttható: 0,5 Max. alkalmazási hőmérséklet: 800ºC Forrás: H+K Surface Technology GmbH, 02/2005 Prospektus

Szín: arany Nanokeménység: 24 GPa Rétegvastagság: 1-7 µm Súrlódási együttható: 0,55 Max. alkalmazási hőmérséklet: 600ºC TiCN-G Szín: vörös-réz Nanokeménység: 32 GPa Rétegvastagság: 1-4 µm Súrlódási együttható: 0,2 Max. alkalmazási hőmérséklet: 400ºC +CBC Szín: szürke Nanokeménység: 20 GPa Rétegvastagság: 1,5-6 µm Súrlódási együttható: 0,15 Max. alkalmazási hőmérséklet: 400ºC Grádiens duplaréteg Szín: fém-ezüst Nanokeménység: 18 GPa Rétegvastagság: 1-7 µm Súrlódási együttható: 0,3 Max. alkalmazási hőmérséklet: 700ºC Forrás: H+K Surface Technology GmbH, 02/2005 Prospektus

TiAlCN Szín: burgundi(vörös) Nanokeménység: 28 GPa Rétegvastagság: 4 µm Súrlódási együttható: 0,25 Max. alkalmazási hőmérséklet: 500ºC Al-G Szín: fekete Nanokeménység: 38 GPa Rétegvastagság: 1-4 µm Súrlódási együttható: 0,7 Max. alkalmazási hőmérséklet: 800ºC Al-ML Szín: fekete Nanokeménység: 38 GPa Rétegvastagság: 4 µm Súrlódási együttható: 0,7 Max. alkalmazási hőmérséklet: 800ºC Forrás: H+K Surface Technology GmbH, 02/2005 Prospektus

Acélok Aluminium (>12% Si) Aluminium (<12% Si) Szürkeöntvények Szuperötvözött Vörösréz Bronz/ Sárgaréz Műanyag Fúrás AL AL TiCN TiAlCN Al Forgácsoló megmunkálás Esztergálás Marás Menet megmunkálás Fűrészelés AL AL TiALCH AL AL AL TiCN-Mp TiCN TiCN ALTIN TiAlCN TiAlCN +CBN Al Al Al Dörzsárazás és üregelés TiAlCN AL - Forgácsolás nélküli megmunkálás Fröccsöntés Kivágás és sajtolás Képlékeny alakítás - AL - - +CBN +CBN Al - Al - Forrás: H+K Surface Technology GmbH, 02/2005 Prospektus