हाई स्पीड ड्राई कटिंग के लिए सबसे अच्छी कोटिंग नाइट्रोजन एल्युमिनियम टाइटेनियम है
कोटिंग्स की वजह से आज तरल पदार्थ काटना अक्सर आवश्यक नहीं होने का एक बड़ा कारण है। वे कटिंग ज़ोन से इंसर्ट (टूल) में हीट ट्रांसफर को रोककर तापमान के झटके को कम करते हैं। कोटिंग एक थर्मल बैरियर की तरह काम करती है क्योंकि इसमें टूल बेस और वर्कपीस सामग्री की तुलना में बहुत कम तापीय चालकता होती है। नतीजतन, ये उपकरण कम गर्मी को अवशोषित करते हैं और उच्च काटने वाले तापमान का सामना कर सकते हैं। चाहे मोड़ हो या मिलिंग, लेपित उपकरण उपकरण जीवन को कम किए बिना अधिक कुशल काटने के मापदंडों की अनुमति देते हैं।
कोटिंग की मोटाई 2 से 18 माइक्रोन के बीच होती है, और यह उपकरण के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पतली कोटिंग्स मोटे कोटिंग्स की तुलना में प्रभाव काटने के दौरान तापमान परिवर्तन का बेहतर सामना करती हैं क्योंकि पतले कोटिंग्स में कम तनाव होता है और क्रैकिंग की संभावना कम होती है। तेजी से ठंडा करने और गर्म करने पर, मोटी कोटिंग कांच की तरह टूट जाती है जो बहुत जल्दी गर्म और ठंडा हो जाता है। पतले कोटेड इंसर्ट के साथ ड्राई कटिंग टूल लाइफ को 40 प्रतिशत तक बढ़ा सकती है, यही वजह है कि भौतिक कोटिंग्स का उपयोग अक्सर गोल टूल्स और मिलिंग इंसर्ट को कोट करने के लिए किया जाता है। पीवीडी कोटिंग्स रासायनिक कोटिंग्स की तुलना में पतले लागू होते हैं और समोच्च के लिए अधिक मजबूती से बंधे होते हैं। इसके अलावा, पीवीडी कोटिंग्स को सीमेंटेड कार्बाइड पर बहुत कम तापमान पर जमा किया जा सकता है, इसलिए उनका उपयोग बहुत तेज किनारों और बड़े सकारात्मक रेक मिलिंग और टर्निंग टूल्स के लिए किया जाता है।
हालांकि कोटिंग सामग्री टाइटेनियम नाइट्राइड है, यह सभी लेपित उपकरणों का 80 प्रतिशत हिस्सा है। हालांकि, हाई-स्पीड ड्राई कटिंग के मामले में, सबसे अच्छा पीवीडी कोटिंग टाइटेनियम-एल्यूमीनियम-नाइट्राइड (TiAlN) है, जो उच्च-तापमान निरंतर कटिंग, जैसे हाई-स्पीड टर्निंग में टाइटेनियम नाइट्राइड को चार के कारक से बेहतर बनाता है। TiAlN कोटिंग उच्च तापीय तनाव स्थितियों के तहत उपकरणों के लिए अन्य कोटिंग्स को भी मात देती है। जैसे कि ड्राई मिलिंग और छोटे व्यास के छेदों की डीप होल ड्रिलिंग जहां काटने वाले तरल पदार्थ तक पहुंचना मुश्किल होता है
TiAlN तापमान में कटौती पर TiN से कठिन है और ऊष्मीय रूप से स्थिर है। पीवीडी कोटिंग्स रासायनिक पहनने के प्रतिरोध का लाभ उठाती हैं। इसमें 3500 डिग्री विकर्स की कठोरता है और इसका ऑपरेटिंग तापमान 1470 डिग्री एफ तक है। सामग्री वैज्ञानिकों का अनुमान है कि इन गुणों को अनाकार एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्मों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो चिप/टूल इंटरफेस में बनते हैं जब कुछ एल्यूमीनियम में कोटिंग की सतह उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण करती है।
इस अध्ययन के लिए अल्ट्रा-पतली बहुपरत पीवीडी कोटिंग्स को जानबूझकर चुना गया था, और बयान प्रक्रिया सैकड़ों परतों से युक्त कोटिंग्स का उत्पादन करती है, प्रत्येक केवल कुछ नैनोमीटर मोटी होती है। सामान्य पीवीडी कोटिंग्स का जमाव केवल कुछ माइक्रोमीटर-मोटी कोटिंग्स है।
हालांकि पीवीडी कोटिंग के कई फायदे हैं, सीवीडी कोटिंग अभी भी अधिकांश लौह धातुओं की मशीनिंग के लिए अधिक लोकप्रिय है। सीवीडी प्रक्रिया में, उच्च जमाव तापमान बंधन शक्ति में सुधार करने में मदद करता है और मैट्रिक्स में उच्च कोबाल्ट सामग्री की अनुमति देता है, ताकि अत्याधुनिक की कठोरता अच्छी हो और प्लास्टिक विरूपण का प्रतिरोध करने की क्षमता में सुधार हो। सीवीडी कोटिंग अनुपात के कारण
सीवीडी उपकरण पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक उपयोगी परत जमा करने की प्रक्रिया है, जो ज्ञात सबसे अधिक गर्मी और ऑक्सीकरण प्रतिरोधी कोटिंग है। एल्यूमिना एक खराब कंडक्टर है, यह विरूपण को काटने से उत्पन्न गर्मी से उपकरण को अलग करता है, और चिप में गर्मी के प्रवाह को बढ़ावा देता है। यह मुख्य रूप से ड्राई कटिंग में उपयोग किए जाने वाले कार्बाइड टर्निंग टूल्स के लिए एक उत्कृष्ट सीवीडी कोटिंग सामग्री है। यह हाई-स्पीड कटिंग के दौरान सब्सट्रेट की सुरक्षा भी करता है और सबसे अच्छा एंटी-अपघर्षक और क्रेटर वियर कोटिंग है।
लेपित इंसर्ट का टूल लाइफ लंबा होता है और गीली मिलिंग की तुलना में ड्राई मिलिंग में अधिक स्थिर होते हैं। उच्च काटने की गति काटने के तापमान में और वृद्धि करेगी। उदाहरण के लिए, शुष्क मशीनिंग कच्चा लोहा 14,000 आरपीएम और 1,575 इंच/मिनट की काटने की गति से उपकरण के सामने काटने वाले क्षेत्र को 600 डिग्री से 700 डिग्री तक गर्म कर सकता है। धातु हटाने की दर एल्यूमीनियम की मिलिंग के समान है, जबकि परिणामी तापमान पारंपरिक उपकरणों की तुलना में कच्चा लोहा पर अधिक होता है।
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उच्च काटने की गति के लिए अधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी उपकरण सामग्री और उच्च तापीय कठोरता की आवश्यकता होती है। Cermets, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, और ठीक प्रसंस्करण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त दो सिरेमिक - एल्यूमिना और सिलिकॉन नाइट्राइड (आधुनिक शब्द "सिरेमिक" में एल्यूमीनियम ऑक्साइड और सिलिकॉन नाइट्राइड दोनों शामिल हैं, जैसा कि अतीत में केवल एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उल्लेख करने के विपरीत है।), वे एप्लिकेशन अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा एक अन्य उपकरण सामग्री है जिसका उपयोग ड्राई कटिंग स्थितियों में किया जाता है। इन सभी सामग्रियों में, उनके पास उच्च लाल कठोरता और प्रतिरोध पहनते हैं, व्यापार-बंद अधिक भंगुरता है।