Tech Focus: การเคลือบผิวเพื่อเพิ่มผลิตภาพ คุณภาพ และผลกำไร

การเคลือบผิวแบบบาง (thin-layered) ด้วยประสิทธิภาพสูงของ Ta-C ความสามารถในการตัดขั้นสูง ชุดเครื่องมือใหม่ชื่อเดียวกันจาก Inovatools ทำให้กระบวนการตัดเฉือนอลูมิเนียมและโลหะผสม (alloys) มีประสิทธิผลมากขึ้น

การขึ้นรูปอลูมิเนียมมีรูปแบบวิธีการเฉพาะทาง แต่โดยทั่วไปแล้วไม่เป็นปัญหาสำหรับเครื่องมือสมัยใหม่ เช่น เครื่องมือพวกที่เคลือบด้วยเซอร์โคเนียมไนไตรด์ (ZrN) แต่สิ่งที่ยากขึ้นก็คือ อลูมิเนียมหล่อผสมอัลลอย (casting alloys) มีซิลิกอนในระดับสูง ในกรณีนี้เครื่องมือจะต้องได้รับการปกป้องจากการขัดสีสูง โดยเฉพาะจากสารเติมแต่งผสมซิลิกอนเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ส่วนการกลึงโลหะผสมอลูมิเนียมที่อ่อนนุ่มมากโดยไม่ใช้สารชุบแข็งซิลิกอนก็เพื่อป้องกัน welding deposits และ material “caking” บนเครื่องมือ

Nilüfer Cebic หัวหน้าฝ่ายการตลาดและการบริหารจัดการผลิตภัณฑ์ของ Inovatools กล่าวว่า “VHM tools ของเราทำจากคาร์ไบด์ที่มีเกรนความละเอียดเป็นพิเศษ (well-balanced ultra-fine-grained carbide) คือเป็นส่วนผสมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการพิเศษสำหรับเครื่องมือที่ใช้ในการตัดเฉือนอะลูมิเนียม ตลอดกระบวนการผลิต เรายังคงควบคุมปัจจัยด้านคุณภาพที่มีความสำคัญที่สุดทั้งหมด ซึ่งรวมถึงการออกแบบ, ความหยาบ (microgeometry), การตัด, การเตรียมคม, การเจียร, การควบคุมเศษและการเคลือบด้วยการเคลือบผิวบางประสิทธิภาพสูงแบบใหม่ของ Ta-C ซึ่งหมายความว่า เราสามารถปรับเปลี่ยนเครื่องมือได้อย่างแม่นยำเพื่อให้เข้ากับการใช้งานและกลยุทธ์การตัดเฉือนที่แตกต่างกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มศักยภาพและประสิทธิภาพเพื่อการเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุน”

The VHM mills from the new Inovatools
The VHM mills from the new Inovatools ta-C range for aluminum machining are ideally matched to their applications and milling strategies in terms of substrate, geometry and coating. (Source: Inovatools)

 

Making the difference

การเคลือบผิวไม่มีรูปทรงแน่นอน (amorphous) แบบ thin-layered ประสิทธิภาพสูงด้วย Ta-C คาร์บอน hydrogen-rich ที่ความแข็งระดับไมโคร 6,000 ถึง 7,500 HV คือการเคลือบผิวด้วย DLC (diamond-like-carbon) ที่ทนทานต่อการสึกหรอมากที่สุดและช่วยให้การตัดเฉือนขึ้นรูปมีประสิทธิภาพมากขึ้น เหมาะกับวัสดุที่มีความยากในการขึ้นรูป เช่น อลูมิเนียมที่มีปริมาณซิลิกอนสูงสุด 10% วัสดุทองแดง, กราไฟต์, พลาสติกเสริมใยแก้ว (GFRP) และพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP)

Ta-C มีคุณสมบัติด้านความลื่นไหลที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งในการเคลือบประมาณ 60% ถึง 80% ของความแข็งของการเคลือบด้วยเพชร (diamond coating)

Ta-C มีความทนทานต่อการสึกหรอสูงและมีแรงเสียดทานต่ำ ทั้งในแอปพลิเคชันที่มีการหล่อลื่นและไม่มีการหล่อลื่น การเคลือบผิวที่อุณหภูมิน้อยกว่า 250 ° หมายความว่า แม้กระทั่งพื้นผิวที่ทนต่ออุณหภูมิก็สามารถเคลือบได้โดยที่รูปทรงไม่เปลี่ยนแปลง สามารถทำได้บางพอเพื่อป้องกันการเศษจากคมตัดที่แหลมคม

Inovatools_หัวกัด
Compared with conventional full-radius mills, the Curvemax mills from Inovatools have special geometries allowing bigger path distances and line jumps during pre-finishing and finishing. This means that although the working radius is larger, the tool still has the same diameter. (Picture: Inovatools)

Wide range of tools for every application

หัวกัดจากกลุ่มผลิตภัณฑ์ Inovatools Ta-C ใหม่สำหรับการตัดเฉือนอะลูมิเนียมนั้นใช้ได้ดีกับแอปพลิเคชันและกลยุทธ์การกัดต่าง ๆ ในแง่ของซับสเตรต รูปทรงและการเคลือบ กลุ่มผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยเครื่องมือแบบคมเดียวและหลายคมสำหรับการกัดหยาบและการกัดผิวละเอียด ทั้งรุ่นยาวและสั้น รูปแบบที่มีหัวกัดมุม corner radius และ full radius สำหรับการใช้งานมาตรฐานและสำหรับแอปพลิเคชัน HPC, HSC และ trochoidal (TSC)

ในกระบวนการนี้รูปทรงพิเศษที่ปรับให้เข้ากับแอปพลิชันที่เกี่ยวข้องซึ่งมีร่องชิป (chip grooves) ขนาดใหญ่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเศษอลูมิเนียมจะถูกกำจัดออกจากพื้นที่การตัดอย่างรวดเร็วและไม่มีการสะสมของเศษวัสดุที่คมตัด (built-up edges) ด้วยการเคลือบ Ta-C ที่แข็งและเรียบเนียนเป็นพิเศษ ไม่เพียงแต่ทำให้เครื่องมือได้รับการปกป้องอย่างดีจากการกัดกร่อนของซิลิกอนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดแรงเสียดทานซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิในพื้นที่สัมผัสของเครื่องมือ สรุปแล้ววิธีนี้มีผลดีทั้งต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพพื้นผิว

 

Primus_Inovatools
The Primus VHM HPC aluminum roughing end mill with internal cooling and multi-turning technology is designed to deliver consistently quiet, low-vibration, energy-efficient performance at extremely high feed rates. (Picture: Inovatools)

 

Primus

ตัวอย่างหนึ่งของ Tool จากซีรีส์ Ta-C คือดอกเอ็นมิลกัดหยาบอลูมิเนียม Primus HPC ด้วยการระบายความร้อนภายในและ กลึงได้หลายทิศทาง (multi-turning)  Primus มีประสิทธิภาพการทำงานที่เงียบอย่างต่อเนื่อง การสั่นสะเทือนต่ำและประหยัดพลังงานที่อัตราป้อนสูงมาก ด้วยเหตุนี้ Tool จึงมีส่วนที่โค้งพิเศษพร้อมด้วยการควบคุมเศษตัดที่เหมาะสมที่สุด รวมถึงการเคลือบประสิทธิภาพสูงของ Ta-C ช่วยให้สามารถขจัดปัญหาทั่วไปในการตัดอะลูมิเนียมได้ เช่น การสะสมของเศษวัสดุที่คมตัด,  welding deposits, chip caking, burr formation และอื่น ๆ

Ta-C เมื่อรวมกับ microgeometry ในการเตรียมคมตัด ทำให้เครื่องมือมีความยืดหยุ่นสูง ซึ่งจะป้องกันเศษจากการตัดขนาดเล็กมากและทำให้คมตัดมีความยืดหยุ่นมากขึ้น “การออกแบบคมตัดที่ปราศจากข้อบกพร่อง” นี้จะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของหัวกัด Primus ได้มาก ด้วยตัวแยกเศษแบบพิเศษที่สามารถแยกเศษอลูมิเนียมได้อย่างรวดเร็วตั้งแต่ต้น และด้วยร่องเศษขนาดใหญ่ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายเศษออกจากพื้นที่การตัดได้อย่างรวดเร็วด้วยน้ำมันตัดกลึงโลหะ (cutting fluid) ซึ่งไม่เพียงทำให้เกิดความปลอดภัยในกระบวนการตัดระดับสูงเท่านั้น แต่ยังมีการสั่นสะเทือนต่ำสำหรับคุณภาพพื้นผิวระดับสูง แม้ในระหว่างการกัดหยาบของ HPC ซึ่งหมายความว่าหัวกัด Primus ทำงานด้วยแรงสั่นสะเทือนต่ำแม้ในอัตราป้อนสูงเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น ในการตัดเฉือนขึ้นรูปชิ้นส่วนอลูมิเนียมสำหรับเครื่องบิน


อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/coating-for-higher-productivity-quality-and-profit-a-976376/

บทความที่เกี่ยวข้อง: 

Inovatools | โซลิดคาร์ไบด์ระดับพรีเมียม และ Special Tools ตามสั่ง

Inovatools รับผลิตเครื่องมือตามสั่งพร้อมจัดส่งภายใน 1 สัปดาห์!

เทคโนโลยีเพื่อการขึ้นรูปชิ้นงานแบบไร้การสั่นสะเทือน

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *