Beschichtungsverfahren für Hartmetall-Wendeschneidplatten sind entscheidend für die Verbesserung ihrer Leistung bei verschiedenen Zerspanungsvorgängen.
Bei diesen Verfahren handelt es sich in erster Linie um die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und andere verwandte Techniken wie die plasmaaktivierte CVD (PACVD).
Diese Verfahren verbessern die Härte, die Verschleißfestigkeit und die Haltbarkeit der Wendeplatten.
Welche Beschichtungsmethoden gibt es für Hartmetalleinsätze? 4 Schlüsseltechniken werden erklärt
1. Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
CVD ist eine weit verbreitete Beschichtungstechnik für Hartmetalleinsätze.
Bei diesem Verfahren werden die Einsätze einem oder mehreren flüchtigen Ausgangsstoffen ausgesetzt, die reagieren und/oder sich zersetzen und einen dünnen Film auf der Substratoberfläche bilden.
Diese Methode ist bekannt für die Herstellung hochwertiger, leistungsstarker Beschichtungen mit geringer Porosität und hoher Verschleißfestigkeit.
Zu den üblichen Beschichtungen, die durch CVD aufgebracht werden, gehören Titannitrid (TiN), Titankohlenstoffnitrid (TiCN) und Aluminiumoxid.
Diese Werkstoffe erhöhen die Härte und Verschleißfestigkeit der Wendeschneidplatten und verbessern die Standzeit und Produktivität bei der Metallzerspanung.
2. Plasma-aktivierte CVD (PACVD)
Eine Alternative zum herkömmlichen thermischen CVD ist PACVD.
PACVD nutzt die Plasmaaktivierung von Vorläufergasen, um die Abscheidung von dichten dünnen Schichten zu fördern.
Diese Methode kann bei niedrigeren Temperaturen (200-300 °C) betrieben werden, was sich vorteilhaft auf die Begrenzung von Größenverformungen bei Stahlwerkzeugen auswirkt.
Das PACVD-Verfahren eignet sich besonders für die Abscheidung von Schichten auf einer breiteren Palette von Trägermaterialien und kann die Haftung von Beschichtungen wie diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC) auf Stahl und Hartmetallsubstraten verbessern.
3. Methoden der Kohlenstoffbeschichtung
Kohlenstoffbeschichtungen auf Hartmetalleinsätzen werden erforscht, um die chemische Stabilität der Oberfläche, die strukturelle Stabilität und die Li-Ionen-Diffusionsfähigkeit zu verbessern.
Diese Beschichtungen können durch nasschemische Verfahren (wie hydrothermale/solvothermale, Sol-Gel- und chemische Polymerisation) oder durch Trocknung aufgebracht werden.
Die Wahl des Verfahrens hängt von den spezifischen Anforderungen an die Struktur des Kathodenmaterials und den gewünschten Eigenschaften der Beschichtung ab.
4. Thermisches Sprühbeschichtungsverfahren für Wolframkarbid
Eine weitere Methode ist das thermische Hochgeschwindigkeits-Sauerstoffspritzen (HVOF) zur Aufbringung von Wolframkarbidschichten.
Bei diesem Verfahren werden Brenngas und Sauerstoff verbrannt, um ein Hochtemperatur- und Hochdruckgas zu erzeugen, das das Wolframkarbidpulver auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und als Beschichtung auf die Einsätze aufbringt.
Dieses Verfahren ist dafür bekannt, dass es Beschichtungen mit hoher Haftfestigkeit und geringer Eigenspannung erzeugt, was die Haltbarkeit der Einsätze und ihre Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion erhöht.
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