如何正确选择钨钢刀片涂层,提高寿命?

深圳欧野数控
2025-05-04

如何正确选择钨钢刀片涂层,提高寿命?

Zund、Esko、Iecho、Atom、Gerber MCT、Lectra MFC、Humantec、Kuris、Blackman&White、Aristo涂层刀片


选择合适的钨钢刀片涂层以提高其使用寿命,需结合具体加工材料、加工条件和刀具性能要求。


以下是正确选择钨钢刀片涂层及提升寿命的关键要点:


常见钨钢刀片涂层类型及特点

氮化钛涂层(TiN)

通用型PVD涂层,能显著提高刀具硬度和耐氧化温度(约900℃),适用于高速钢切削刀具,具有较好的综合性能[1][2]

氮碳化钛涂层(TiCN)

TiN基础上加入碳元素,进一步提升硬度和润滑性,适合高速钢刀具,能减少摩擦,延长刀具寿命。

氮铝钛和氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)

形成氧化铝层,提高高温加工时的耐磨性和寿命,适合干式或半干式切削。氮钛铝涂层硬度高于氮铝钛,是高速加工的优选

氮化铬涂层(CrN)

具有良好的抗粘结性,适合易产生积屑瘤的加工环境,改善高速钢和硬质合金刀具性能。

金刚石涂层(Diamond)

适用于非铁金属材料如石墨、高磨蚀材料等,硬度极高,但不适合加工钢件,否则会因化学反应损坏涂层[1]

氧化涂层(Homo)

通过氧化处理生成多孔性氧化膜,能保持切削油,减少摩擦热,对难切削材料和高抗拉力钢效果显著。

纳米涂层

采用纳米技术制备的超薄耐磨涂层,硬度高(91-94HRC),耐高温(可达950-1200℃),极大提升刀具寿命和加工效率。


如何正确选择涂层以提高刀片寿命

根据加工材料选涂层

不同材料适合不同涂层,如高温合金和不锈钢适合TiAlN/AlTiN,非铁金属适合金刚石涂层,易粘结材料适合CrN涂层]

考虑加工条件

高速、高温加工推荐高温稳定性强的TiAlN/AlTiN或纳米涂层;干式加工优选含氧化铝层的涂层;湿式加工可选润滑性好的TiCN

刀具几何角度与切削参数配合

合理调整刀具几何角度和切削用量,减少切削力和热量,有助于延长涂层刀具寿命。


选择合适的涂层工艺

PVD涂层硬度高、附着力好,适合精密加工;CVD涂层厚度较大,耐磨性强,适合重负荷加工;复合涂层结合两者优点,提升综合性能。

涂层刀具使用寿命提升效果

涂层刀具相比未涂层刀具,寿命可提高35倍,切削速度提升20%70%,加工精度提高0.51级,刀具消耗费用降低20%-50%

常见涂层类型及应用

涂层类型

主要成分

特点及适用场合

TiN(氮化钛)

氮化钛

通用型PVD涂层,硬度适中,耐氧化,适合高速钢刀具及成形工具

TiCN(碳氮化钛)

碳氮化钛

硬度高于TiN,表面润滑性好,适合高速钢刀具

TiAlN/AlTiN

氮铝钛化合物

高硬度、高热稳定性,适合干式或半干式切削,适合高速加工

CrN(氮化铬)

氮化铬

抗粘结性好,适合易产生积屑瘤的加工

金刚石涂层(PCD)

聚晶金刚石

极高硬度和耐磨性,适合有色金属和复合材料加工


综上,正确选择钨钢刀片涂层应基于加工材料和工况,优先考虑高温稳定性和耐磨性的TiAlN/AlTiN及纳米涂层,配合合理的切削参数和刀具设计,能显著提高刀具寿命和加工效率。


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