Автор: Петров А.
Источник: Источник оригинальной статьи
Перевод: Рудыкина Э.А.
В последние годы широкое распространение в промышленности были радикально новые пути повышения эксплуатационных свойств металлорежущего и металлообрабатывающего инструмента, деталей машин и инструментов путем модификации их рабочих поверхностей высокоэнергетическими лучами и покрытий для различных применений. Покрытие толщиной 3...50 мкм может существенно изменить механические, магнитные, химические и прочие свойства исходного материала и получения продукта с требуемым сочетанием свойств. Основной областью практического применения данной технологии инструментального производства. Применение вакуумно–плазменных технологий в производстве широкий спектр инструментов оказывает существенное влияние на повышение операционной эффективности, что в свою очередь оказывает положительное влияние на качество, точность, производительность и себестоимость изготовления продукции машиностроения.
Автоматизированные технологические комплексы для комбинированной вакуумно–плазменной обработки, которые применяются для технологических маршрутов изготовления оснастки есть источник, который позволяет генерировать большие объемы вакуума высоко ионизированного металла–газа плазмы различного состава, а также электронное устройство подогрева, что исключает проблему деградации рабочих поверхностей инструментов при обработке их.
Особенно эффективно для повышения износостойкости металлообрабатывающего инструмента представляет собой сочетание вакуумно–плазменной обработки, включая предварительное азотирование инструмента и последующее осаждение износостойкого покрытия на нем. Эффект достигается за счет формирования переходного слоя путем ионного азотирования, что позволяет существенно снизить уровень остаточных напряжений в покрытии на границе с инструментальной основой и увеличения прочности адгезионной связи износостойких покрытий и матрицы. Применение этой технологии увеличивает стойкость инструмента из быстрорежущих сталей до 3–6 раз в обработки строительных материалов и до 1,5–3 раз при обработке твердых материалов.
Перспективным является также применение вакуумно–плазменного оборудования с планарной электрической дуги металла испарителя для нанесения высококачественных покрытий на крупногабаритные предметы, особенно на длинных режущих инструментов (протяжек, крупнозернистый фрезы червячные, и др.). Применение данной технологии решает проблему равномерности покрытия по всей длине инструмента вытянутые. Результат достигается с помощью датчика тока катодных пятен дугового источника плазмы.
Перспективным является также развитие технологий, основанных на обработке инструмента из любых материалов, включая диэлектрики, Пучков быстрых нейтральных молекул, направленных на равномерное травление и нагрев в вакуумной камере перед нанесением покрытия. С помощью данной технологии мы можем наносить покрытия на режущих пластин из оксидно–карбидных и нитридных керамик.
Перспективным является также технология получения покрытий с алмазоподобной структуры, которые предназначены для покрытия режущего и штамповочного оборудования, детали и пары трения.
Алмазоподобные пленки обладают уникальным набором физико–механических свойств — высокой твердостью, очень низким коэффициентом сухого трения и химической стойкостью по отношению ко многим материалам. Эти качества позволяют увеличение стойкости инструмента более чем в 10 раз.