Với sự phát triển không ngừng của ngành gia công, con người đặt ra nhiều yêu cầu mới đối với các dụng cụ cắt gọt sử dụng.Các yêu cầu này không chỉ giới hạn ở kích thước, hình dạng và vật liệu của dụng cụ mà còn ở các khía cạnh khác, chẳng hạn như lớp phủ và hiệu suất cắt khô của dụng cụ, ngày càng trở thành các chỉ số quan trọng để đo hiệu suất của dụng cụ.
Lớp phủ công cụ và kỹ thuật bề mặt.
Mục tiêu chính của lớp phủ sớm là cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của dụng cụ.Khi đó, vật liệu phủ được thể hiện bằng titan nitrua, có hệ số ma sát lớn và khi cắt phôi sẽ sinh ra nhiều nhiệt ma sát, không có lợi cho quá trình gia công.
Hiện nay, sự đa dạng của các dụng cụ cắt và các điều kiện làm việc khác nhau của chúng quyết định rằng các lớp phủ được sử dụng là rất khác nhau.Ví dụ, lớp phủ được sử dụng bởi dụng cụ tiện và dụng cụ khoan là khá khác nhau, và các đặc tính tác động gián đoạn của dụng cụ phay nên được xem xét khi lựa chọn lớp phủ.Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ kỹ thuật bề mặt không thể tách rời sự phát triển và trưởng thành của các công nghệ lắng đọng hơi khác nhau trong những thập kỷ gần đây.
Công nghệ lắng đọng hơi là công nghệ sử dụng các tác động vật lý và hóa học trong pha khí để tạo thành các lớp phủ kim loại, phi kim loại hoặc hợp chất với một số chức năng nhất định hoặc làm vật trang trí trên bề mặt phôi.Theo cơ chế phủ, công nghệ này có thể được chia thành ba loại: lắng đọng hơi hóa học, lắng đọng hơi vật lý và lắng đọng hơi plasma.Công nghệ lắng đọng hơi không chỉ hiện thực hóa các tính chất cơ học của dụng cụ cắt, chẳng hạn như chống mài mòn, giảm ma sát và chống ăn mòn, mà còn có cơ hội thể hiện tài năng của mình trong các lĩnh vực điện từ, quang học, quang điện tử, nhiệt, siêu dẫn và vật liệu chức năng sinh học. liên quan đến lớp bề mặt.
Kỹ thuật bề mặt không chỉ cho phép các vật liệu kim loại thông thường giá rẻ thể hiện khả năng của vật liệu kim loại chất lượng cao trong hiệu suất cắt, mà còn trở thành một phương tiện quan trọng để phát triển các lớp phủ và vật liệu phim mới khác nhau, có tiềm năng ứng dụng lớn.
Phương pháp cắt sạch và thân thiện với môi trường
Ngoài hiệu suất cắt và tuổi thọ sử dụng, yêu cầu của mọi người đối với dụng cụ cắt cũng bao gồm quá trình gia công phải sạch và thân thiện với môi trường nhất có thể để giảm ô nhiễm gây ra trong quá trình cắt.Vì chất lỏng cắt là một trong những nguồn ô nhiễm chính của quá trình gia công, nên phù hợp với mục đích làm sạch và bảo vệ môi trường, cắt khô dần thay thế các phương pháp cắt truyền thống ban đầu.
Cắt khô là công nghệ cắt không sử dụng chất lỏng cắt và không dùng chất lỏng lạnh.Để áp dụng phương pháp cắt khô, chúng ta phải đảm bảo rằng chúng ta vẫn có thể hoàn thành nhiệm vụ gia công với chất lượng cao và chất lượng cao mà không sử dụng chất lỏng cắt, và không làm hỏng tuổi thọ của dụng cụ.Để đạt được điều này, nó phụ thuộc vào lớp phủ công cụ chất lượng cao.
Theo kết quả nghiên cứu của các chuyên gia, để giải quyết vấn đề giảm hoặc loại bỏ chất lỏng cắt, lớp phủ dụng cụ không chỉ làm cho dụng cụ có tuổi thọ cao mà còn phải có chức năng tự bôi trơn.Trước đây, lớp phủ kim cương đã được sử dụng để đạt được mục đích này.Tuy nhiên, lớp phủ kim cương có ba nhược điểm không thể khắc phục được: thứ nhất là ứng suất bên trong cao, thứ hai là kém bền nhiệt, thứ ba là dễ có tác dụng xúc tác với kim loại đen nên chỉ có thể dùng để gia công kim loại màu, và là không phải là vật liệu phủ lý tưởng.
Sự xuất hiện của lớp phủ DLC giải quyết vấn đề này một cách hoàn hảo.Nhiều kết quả nghiên cứu trong những năm gần đây cho thấy lớp phủ dạng kim cương có cấu trúc SP2 hay còn gọi là lớp phủ giống như than chì có độ cứng cao, có thể đạt 20 đến 40gpa, không có tác dụng xúc tác với kim loại đen;Hệ số ma sát của nó rất thấp, và nó có khả năng chống ẩm tốt, có thể cải thiện hiệu quả tuổi thọ của dụng cụ, và đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực gia công.
Trong hầu hết các trường hợp ở giai đoạn này, việc sử dụng chất lỏng cắt không thể bị cấm hoàn toàn.Lúc này, chúng ta nên cố gắng làm cho nó chỉ chứa các chất chống gỉ và không chứa các chất hữu cơ.Điều này không chỉ có thể làm giảm ô nhiễm môi trường mà còn giảm đáng kể chi phí tái chế.