Що таке покриття
Покриття – це суцільна безперервна плівка, отримана шляхом одноразового-нанесення покриття. Це тонкий пластиковий шар, нанесений на металеві, тканинні, пластикові та інші підкладки з метою захисту, ізоляції та декорування. Покриття може бути газоподібним, рідким або твердим. Тип і стан покриття, як правило, визначають відповідно до підкладки, яка підлягає розпилюванню.
представити
Існують різні назви в залежності від типу використовуваного покриття. Наприклад, покриття ґрунтовки називається шаром грунтовки, а покриття верхнього покриття — шаром верхнього покриття. Покриття, отримане із загальних покриттів, є тонким, приблизно 20 50 мкм, тоді як товсті пастові покриття можуть отримати покриття товщиною більше 1 мм за раз. Це тонкий пластиковий шар, нанесений на металеві, тканинні, пластикові та інші підкладки для захисту, ізоляції, декорування та інших цілей.
Високотемпературне електроізоляційне покриття наноситься зовні провідника з міді, алюмінію та інших металів або з ізоляційною фарбою, пластмасою, гумою та іншими ізоляційними покриттями. Однак ізоляційні фарби, пластмаси і гума бояться високої температури. Як правило, вони будуть концентруватися і втрачати свої ізоляційні властивості, коли вони перевищують 200 градусів. І багато проводів повинні працювати при високій температурі. Що нам робити? Так, нехай допоможе високотемпературне електроізоляційне покриття. Це покриття насправді є різновидом керамічного покриття. На додаток до збереження електричної ізоляції при високій температурі, він також може бути тісно «об’єднаний» з металевим провідником для досягнення «безшовності». Якщо обмотати провідник сім і вісім разів, вони не розійдуться. Це покриття дуже щільне. Застосуйте його, якщо два дроти з великою різницею напруг стикаються один з одним, пробою не відбудеться.
Високотемпературні електроізоляційні покриття за хімічним складом можна розділити на багато видів. Наприклад, покриття з нітриду бору або оксиду алюмінію та фториду міді на поверхні графітових провідників все ще мають хорошу електричну ізоляцію при 400 градусах. Емаль на металевому провіднику може досягати 700 градусів, покриття неорганічного сполучного на основі фосфату може досягати 1000 градусів, а покриття оксиду алюмінію з плазмовим напиленням все ще може підтримувати хорошу електричну ізоляцію при температурі 1300 градусів.
Високотемпературне електроізоляційне покриття широко використовується в енергетиці, двигунах, електроприладах, електроніці, авіації, атомній енергетиці, космічній техніці тощо.
класифікація
Відповідно до методу класифікації покриття термічним напиленням компанією fnlongo в США, покриття можна розділити на:
1. Зносостійке покриття
До його складу входить антиадгезійне покриття, покриття, стійке до втоми поверхні, і стійке до ерозії покриття. У деяких випадках зустрічаються зносостійкі покриття проти низьких температур (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">
2. Термостійке та стійке до окислення покриття
Покриття включає в себе покриття, нанесені в високотемпературних процесах (включаючи окислювальну атмосферу, корозійний газ, ерозію вище 843 градусів і термічний бар'єр) і розплавлений метал (включаючи розплавлений цинк, розплавлений алюміній, розплав заліза та сталі, розплавлену мідь).
3. Атмосферні та занурювальні антикорозійні покриття
Атмосферна корозія включає корозію, викликану промисловою атмосферою, сольовою атмосферою та польовою атмосферою; Занурювальна корозія включає корозію, спричинену питною прісною водою, непитною прісною водою, гарячою прісною водою, солоною водою, хімією та переробкою харчових продуктів.
4. Електропровідні та резистивні покриття
Покриття використовується для провідності, опору та екранування.
5. Відновити розмір покриття
Покриття використовується на основі заліза (вуглецева сталь, що піддається механічній обробці та шліфування та корозійно{1}}стійка сталь) та кольорових металів (нікель, кобальт, мідь, алюміній, титан та їх сплави). ) продукти.
6. Покриття для контролю зазорів для механічних компонентів
Покриття шліфується.
7. Хімостійке покриття
До хімічної корозії відноситься корозія різних кислот, лугів, солей, різних неорганічних речовин і різних органічних хімічних середовищ.
Серед перерахованих вище функцій покриття зносостійке-покриття, термо-антиокислювальне покриття та хімічно-корозійне-покриття тісно пов’язані з виробництвом металургійної промисловості.
додаток
Покриття з карбіду цементу
Під час різання продуктивність інструменту має вирішальний вплив на ефективність різання, точність і якість поверхні. Завжди існує суперечність між двома ключовими показниками твердості та міцності твердосплавного інструменту -. Матеріал з високою твердістю має низьку міцність, і підвищення міцності часто обходиться ціною зниження твердості. Для того щоб розв’язати це протиріччя в твердосплавних матеріалах і покращити різання ріжучих інструментів, більш ефективним методом є використання різних технологій нанесення покриттів для покриття одного або кількох шарів матеріалів з високою твердістю та високою зносостійкістю на твердосплавну матрицю.
Як хімічний і термічний бар’єр, покриття на поверхні твердосплавних інструментів зменшує знос кратерів твердосплавних інструментів, що може значно підвищити ефективність обробки, підвищити точність обробки, подовжити термін служби інструментів і знизити вартість обробки.
Особливістю покриття є те, що плівка покриття поєднується з матрицею інструменту для підвищення зносостійкості інструменту без зниження в'язкості матриці, щоб зменшити коефіцієнт тертя між інструментом і заготовкою і продовжити термін служби. інструменту. Крім того, оскільки теплопровідність самого покриття набагато нижча, ніж у матриці інструменту та матеріалів для обробки, воно може ефективно зменшити тепло, що виділяється тертям, утворити тепловий бар’єр і змінити шлях втрат тепла, щоб зменшити термічний вплив і силовий вплив між інструментом і заготовкою, інструментом і різанням, а також ефективно підвищити робочі характеристики інструменту.
Дослідження механізму зношування інструменту показують, що максимальна температура кромки інструменту може досягати 900 градусів при високій-швидкості різання. У цей час зношування інструменту - це не тільки механічне тертя (знос задньої частини інструменту), але також знос зчеплення, дифузійний знос, зношування тертям окислення (знос кромки інструменту та знос ямки на півмісяця) та знос від втоми. Ці п’ять видів зносу безпосередньо впливають на термін служби інструменту.
Покриття інструменту
Технологію нанесення покриттів на інструменти загалом можна розділити на технологію хімічного осадження з парової фази (CVD) і технологію фізичного осадження з парової фази (PVD), які розглядаються наступним чином.
1, Розробка технології CVD
Since the 1960s, CVD technology has been widely used in the surface treatment of cemented carbide indexable tools. Because the metal source required for CVD process vapor deposition is relatively easy to prepare, the deposition of single-layer and multi-layer composite coatings such as tin, tic, TiCN, tibn, TiB2 and Al2O3 can be realized. The bonding strength between the coating and the substrate is high, and the film thickness can reach 7 9 μ m. Therefore, by the middle and late 1980s, 85 percent of cemented carbide tools in the United States had been treated with surface coating, of which CVD coating accounted for 99 percent ; By the mid-1990s, CVD coated cemented carbide blades still accounted for more than 80 percent of coated cemented carbide tools. Although CVD coating has good wear resistance, CVD process also has its inherent defects: first, the process treatment temperature is high, which is easy to reduce the bending strength of tool materials; Second, the film is in a state of tensile stress, which is easy to cause microcracks when the tool is used; Third, the exhaust gas and waste liquid discharged by CVD process will cause great environmental pollution, which conflicts with the green manufacturing concept strongly advocated at present. Therefore, since the mid-1990s, the development and application of high-temperature CVD technology have been restricted to a certain extent.
In the late 1980s, Krupp The low temperature chemical vapor deposition (PCVD) technology developed by widia has reached the practical level, and its process temperature has been reduced to 450 650 degree , which effectively inhibits η Phase can be used for tin, TiCN and tic coatings of thread cutters, milling cutters and molds, but so far, PCVD process is not widely used in the field of tool coating.
In the mid-1990s, the new technology of medium temperature chemical vapor deposition (mt-cvd) revolutionized the CVD technology. Mt-cvd technology is a new process that uses C / N-containing organic acetonitrile (CH3CN) as the main reaction gas to decompose and chemically react with TiCl4, H2 and N2 at 700 900 degree . The coating with dense fibrous crystalline morphology can be obtained by mt-cvd technology, and the coating thickness can reach 8 10 μ m. This coating structure has high wear resistance, thermal shock resistance and toughness, and can deposit Al2O3, tin and other materials with good high-temperature oxidation resistance, low affinity with processed materials and good self-lubricating performance on the blade surface through high-temperature chemical vapor deposition (ht-cvd).
Лезо з покриттям Mt-cvd підходить для високошвидкісного, високотемпературного, великого навантаження та сухого різання, а його термін служби може бути приблизно вдвічі довшим, ніж у звичайного леза з покриттям. На даний момент технологія CVD (включаючи mt-cvd) в основному використовується для покриття поверхні токарних інструментів із цементованого карбіду. Інструменти з покриттям підходять для високошвидкісної{2}}чорнової обробки та напівчистової обробки середнього та важкого різання. Це також може бути реалізовано за допомогою CVD-технології - покриття Al2O3, яке зараз важко реалізувати за допомогою PVD-технології, тому технологія CVD-покриття все ще відіграє дуже важливу роль у сухому різанні.
2, Розвиток технології PVD
Технологія PVD з'явилася наприкінці 1970-х років. Оскільки його температуру обробки можна контролювати нижче 500 градусів, його можна використовувати як остаточний процес обробки для нанесення покриття на інструменти із швидкорізальної сталі. Оскільки продуктивність різання інструментів із швидкорізальної сталі{3}}можна значно покращити за допомогою PVD-процесу, ця технологія швидко набула популярності з 1980-х років. До кінця 1980-х років частка PVD-покриття складних інструментів із швидкорізальної сталі в промислово розвинених країнах перевищила 60 відсотків.
Успішне застосування PVD-технології в галузі -різальних інструментів із швидкорізальної сталі привернуло велику увагу в обробній промисловості в усьому світі. Змагаючись у розробці високопродуктивного{1}}устаткування для нанесення покриттів, люди також проводили більш глибокі{2}}дослідження щодо розширення сфери його застосування, особливо в різальних інструментах із твердого сплаву та кераміки. Результати показують, що порівняно з CVD-процесом, PVD-процес має нижчу температуру обробки і не впливає на міцність інструментального матеріалу при вигині нижче 600 градусів; Внутрішнім напруженим станом плівки є напруга стиску, яка більше підходить для покриття твердосплавних прецизійних і складних інструментів; Процес PVD не має негативного впливу на навколишнє середовище і відповідає напряму розвитку сучасного зеленого виробництва.
З настанням ери високошвидкісної{0}}обробки частка інструментів із швидкорізальної сталі поступово зменшувалася, а частка інструментів із твердосплавного сплаву та керамічних інструментів зросла, що стало неминуча тенденція. Тому промислово розвинені країни займалися дослідженнями технології нанесення PVD-покриття твердосплавних інструментів з початку 1990-х років, а до середини-1990-х досягли проривного прогресу, технологія нанесення PVD-покриття широко використовувалася в обробці покриття. з твердосплавних торцевих фрез, свердла, ступінчастого свердла, свердла для масляних отворів, розгортки, мітчика, фрезерної пластини зі змінною формою, фрези спеціальної форми, зварювального різця тощо.