隨著(zhù)科技的發(fā)展,對材料的表面性能的要求越來(lái)越高。近幾十年來(lái)各種氣相沉積技術(shù)的興起,使表面工程技術(shù)的研究和應用都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這些技術(shù)不但實(shí)現了機械性能的要求,如耐磨、減摩和抗蝕,而且在電磁、光學(xué)、光電子學(xué)、熱學(xué)、超導和生物學(xué)等與表層有關(guān)的功能材料領(lǐng)域大顯身手。
表面工程學(xué)不僅使低廉的金屬材料在性能與效益方面發(fā)揮出更大的優(yōu)勢,而且已成為研制各種新型鍍層和薄膜材料的重要手段,具有巨大的應用潛力。隨著(zhù)機械加工工業(yè)水平的提高,對刀具提出了新的要求。除了提高使用壽命外還要求減少切削時(shí)的污染,盡可能使用干切削。在不能完全取消切削液的時(shí)候,盡量做到其中只含防銹劑而無(wú)有機物,這樣可以使循環(huán)回收的成本大為降低。
機床切削刀具的多樣性和使用時(shí)的工作狀態(tài)特點(diǎn)決定了選擇刀具鍍層的不同。車(chē)削和鉆孔不同,銑刀又應考慮其斷續沖擊的特點(diǎn)。早期發(fā)展的涂層以耐磨為主要著(zhù)眼點(diǎn),以提高硬度為主要指標。以氮化鈦為代表的此類(lèi)涂層具有較高的摩擦系數(0.4~0.6),加工時(shí)與工件之間不斷摩擦將產(chǎn)生大量熱能。
為避免刀具過(guò)熱發(fā)生變形影響加工精度和延長(cháng)其使用壽命,通常使用切削液。要解決減少或免除切削液帶來(lái)的問(wèn)題,刀具鍍層不僅應使刀具具有長(cháng)壽命,且應有自潤滑的功能。類(lèi)金剛石涂層(LC)的出現在對某些材料(Al、Ti及其復合材料)的機械加工方面顯示出優(yōu)勢,但經(jīng)過(guò)多年的研究表明類(lèi)金剛石涂層的內應力高、熱穩定性差和與黑色金屬間的觸媒效應使SP3結構向SP2轉變等三種缺點(diǎn),決定了它目前只能應用于加工有色金屬,因而限制了它在機加工方面的進(jìn)一步應用。
但是近年來(lái)的研究表明,以SP2結構為主的類(lèi)金剛石涂層(也稱(chēng)為類(lèi)石墨涂層)硬度也可達到20~40GPa,卻不存在與黑色金屬起觸媒效應的問(wèn)題,其摩擦系數很低又有很好的抗濕性,切削時(shí)可以用冷卻劑也可用于干切削,其壽命比非鍍層刀有成倍的提高,加工鋼鐵材料不存在問(wèn)題,因而引起了涂層公司、刀具廠(chǎng)家極大的興趣。假以時(shí)日,這種新型的類(lèi)金剛石涂層會(huì )在切削領(lǐng)域得到廣泛的應用。
所以,五金企業(yè)信息化廠(chǎng)商要想實(shí)現可持續發(fā)展,就必須進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng )新、管理創(chuàng )新和服務(wù)創(chuàng )新。 |