首創(chuàng)新型Tiger•tec®Silver帶來巨大飛躍
涂層: 瓦爾特開創(chuàng)了金屬切削材料的新紀(jì)元。 繼推出世界首創(chuàng)的“PVD Tiger”之后,瓦爾特又向市場(chǎng)推出了全新的產(chǎn)品,即新一代的CVD涂層切削材料 Tiger.tec®Silver?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和試驗(yàn)結(jié)果表明,其在性能上獲得驚人的提高。
“新一代的涂層有望在2到3年后在CVD涂層領(lǐng)域出現(xiàn)”,瓦爾特圖賓根總部切削刀具材料研發(fā)經(jīng)理Jörg Drobniewski在200年第一屆瓦爾特論壇開幕詞上這樣預(yù)測(cè)。2-3年是金屬切削材料研發(fā)的一個(gè)典型周期。而現(xiàn)在新一代的切削刀具材料誕生了——Tiger.tec®Silver銀虎,它擁有耀眼的外觀,具有新型TiCN指示涂層的后刀面閃著銀光,而前刀面和前一代產(chǎn)品一樣呈亮黑色。為了便于辨別磨損,瓦爾特保留了經(jīng)典的雙色涂層特點(diǎn)。它是一個(gè)新與舊的結(jié)合體。
簡(jiǎn)而言之:由于對(duì)于硬度韌性比的要求,硬質(zhì)合金刀片都需要CVD或PVD涂層工藝(化學(xué)氣相沉積/物理氣相沉積)。PVD涂層工藝的溫度比CVD涂層要低數(shù)百度,從而保持了硬質(zhì)合金基體的韌性。因此PVD涂層具有非常出色的韌性,但是高溫耐磨性要差很多。而CVD涂層正好相反。
理想的切削材料
瓦爾特的研發(fā)方向是改善PVD涂層材料的高溫耐磨性和CVD涂層材料的韌性。瓦爾特首先在市場(chǎng)上推出了PVD三氧化二鋁涂層的“PVD Tiger”,在高溫下也具有優(yōu)異的抗磨損特性,這是以前所有PVD涂層材料都無法達(dá)到的?,F(xiàn)在,作為姐妹產(chǎn)品的Tiger.tec®Silver又將推向市場(chǎng),它具有及其出色的韌性,這也是它和現(xiàn)有CVD涂層材料的最本質(zhì)區(qū)別。創(chuàng)新的技術(shù),包括預(yù)處理、涂層和后處理工藝,使這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。“先前的Tiger.tec®產(chǎn)品,我們成功的改善了涂層的殘余內(nèi)應(yīng)力。Tiger.tec®Silver技術(shù)則又向前邁出了一步:材料自身的抗裂紋和抗磨損能力也得到了極大改善,并且這樣的改進(jìn)對(duì)其原本出色的高溫耐磨性能沒有任何負(fù)面影響。由于目前市場(chǎng)上還沒有可以與其匹敵的產(chǎn)品,所以它完全稱得上世界首創(chuàng)。”瓦爾特圖賓根總部切削刀具材料研發(fā)經(jīng)理Jörg Drobniewski這樣說道。在實(shí)踐中,上述特點(diǎn)都提高了加工工藝可靠性。研發(fā)經(jīng)理強(qiáng)調(diào)說:“目前還沒有其他CVD涂層硬質(zhì)合金切削材料接近理想的切削材料。”從理論上講,“理想的切削材料”源于“橡膠金剛石”,同時(shí)具有絕對(duì)出色的硬度和韌性。具有飛躍技術(shù)的銀虎還具有另一重要優(yōu)勢(shì):非常適合濕加工。CVD涂層的切削材料通常都推薦干式加工。而Tiger.tec®Silver既可以濕加工又可以干加工。之前提到的材料韌性改善也使刀片具有了出色的耐熱沖擊性能。
Tiger.tec®Silver銀虎刀片:新型高端Tiger.tec®Silver切削材料,其名字來源于其閃亮的銀色后刀面。而前刀面同前一代產(chǎn)品一樣呈現(xiàn)黑色。為了便于辨別磨損,瓦爾特保留了經(jīng)典的雙色涂層特點(diǎn)。
出色的耐熱沖擊性能
Tiger.tec®Silver將被逐步地推向市場(chǎng)。在中短期時(shí)間內(nèi),現(xiàn)有的CVD涂層刀片將完全被新的銀虎刀片所替代,包括車削、銑削和鉆削刀片。初期將推出通用材質(zhì)WKP35S(S代表銀虎)用于鑄鐵和鋼件材料的銑削(ISO-K,ISO-P)。現(xiàn)有的Tiger.tec®材質(zhì)WKP35已經(jīng)占據(jù)行業(yè)巔峰好多年了,但是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證明,作為繼任者WKP35S完全超越了前輩。加工42CrMo4熱處理材料,刀具壽命提高了70%。與市場(chǎng)上的其他產(chǎn)品相比,區(qū)別是非常明顯的:性能提高100%,甚至更多。
實(shí)踐結(jié)果
測(cè)試案例:某機(jī)械加工廠使用Tiger.tec®F4042臺(tái)肩銑刀(D=63mm,Z=6)測(cè)試了新的WKP35S切削材料。加工零件是一個(gè)大型的焊接中空框架,材料為ST37鋼。零件長(zhǎng)4500mm,寬500mm。需要銑削的最大平面為框架頂面和底面的內(nèi)平面,尺寸大約為3500mmx500mm。加工平面上已鉆有很多孔,加工難度因此而增加。材料由于焊接而出現(xiàn)硬化,嚴(yán)重影響刀具壽命。
原先使用的標(biāo)準(zhǔn)銑刀,其壽命只能加工完一個(gè)內(nèi)平面。而安裝WKP35S的F4042銑刀在相同參數(shù)下不僅可以加工完兩個(gè)內(nèi)平面,而且還可以加工焊接在中空框架內(nèi)部的零件其他表面(切削參數(shù):Vc=400m/min,fz=0.2mm,ap=1.5至3.0mm,ae≤60mm;粗加工)。這個(gè)案例也是一個(gè)典型的濕銑案例。零件又高又長(zhǎng),在加工過程中容易產(chǎn)生振動(dòng),這對(duì)刀具和切削材料是非常嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
測(cè)試結(jié)果令用戶非常滿意,并且同意在其工廠內(nèi)進(jìn)行更多試驗(yàn),從而得到該新型切削材料在其他應(yīng)用中的潛力。
高溫耐磨性/韌性表:理想的切削刀具材料必須具有出色的高溫耐磨性和優(yōu)異的韌性,因此位于圖表的右上角。最新的Tiger.tec®PVD涂層切削材料(“PVD Tiger”)和CVD涂層切削材料(Tiger.tec®Silver)正朝著這個(gè)方向前進(jìn)。
從下至上依次為:標(biāo)準(zhǔn)刀片,Tiger.tec®和Tiger.tec®Silver在銑削42CrMo4熱處理鋼件后的切削刃狀態(tài)。出色的高溫耐磨性和優(yōu)異的韌性是理想切削刀具材料的特色
(圖片:瓦爾特集團(tuán))。