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瓦尔特新一代的CVD涂层切削刀片——银虎


放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-16

  瓦尔特开创了金属切削材料的新纪元。继推出世界首创的PVD Tiger之后,瓦尔特又向市场推出了全新的产品——新一代的CVD涂层切削材料Tiger®tec Silver(银虎)。现场测试和试验结果表明,其在性能上获得惊人的提高。

  “新一代的涂层有望在2到3年后在CVD涂层领域出现”,瓦尔特图宾根总部切削刀具材料研发经理J?rg Drobniewski在2007年瓦尔特论坛开幕词上这样预测。2~3年是金属切削材料研发的一个典型周期。

  现在,新一代的切削刀具材料Tiger®tec Silver——银虎诞生了,它有着耀眼的外观,具有新型TiCN指示涂层的后刀面闪着银光,而前刀面与前一代产品一样呈亮黑色。为了便于辨别磨损,瓦尔特保留了经典的双色涂层特点。

  由于硬度韧性比的要求,硬质合金刀片都需要进行CVD或PVD涂层。PVD涂层工艺的温度比CVD涂层要低数百度,从而保持了硬质合金基体的韧性,因此PVD涂层具有非常出色的韧性,但高温耐磨性很差,而CVD涂层正好相反。这也确定了我们的研发方向:改善PVD涂层材料的高温耐磨性和CVD涂层材料的韧性。瓦尔特首先在市场上推出了PVD Al2O3涂层的PVD Tiger,在高温下也具有优异的抗磨损特性,这是以前所有PVD涂层材料都无法达到的。现在,作为姐妹产品的银虎又推向市场,它具有出色的韧性,这也是它与现有CVD涂层材料的最本质区别。创新的技术(包括预处理、涂层和后处理工艺)使这一切变为现实。

  “先前的老虎产品,我们成功地改善了涂层的残余内应力。银虎技术则又向前迈出了一步:材料自身的抗裂纹和抗磨损能力也得到了极大改善,并且这样的改进对其原本出色的高温耐磨性能没有任何负面影响。由于目前市场上还没有可与其匹敌的产品,所以它完全称得上世界首创”,J?rg Drobniewski这样解释道。

  在实践中,上述特点都提高了加工工艺可靠性。研发经理强调:“目前还没有其它CVD硬质合金切削材料可以和‘理想切削材料’如此地接近”。理论上,“理想切削材料”源于“橡胶金刚石”,同时具有绝对出色的硬度和韧性。

  出色的耐热冲击特性

  具有飞跃技术的银虎还具有另一重要优势:非常适合湿加工。CVD涂层的切削材料通常都推荐干式加工,而银虎既可以湿加工又可以干加工。之前提到的材料韧性改善也使刀片具有了出色的耐热冲击性能。

  银虎将被逐步推向市场。在中短期时间内,现有的CVD涂层刀片将完全被新的银虎刀片替代,包括车削、铣削和钻削刀片。初期将推出通用材质WKP35 S(S代表银虎)用于铸铁和钢件材料的铣削(ISO-K,ISO-P)。

  现有的老虎材质WKP35已经占据行业巅峰好多年了,但现场测试证明,作为继任者WKP35 S完全超越了前辈,在加工42CrMo4热处理材料时刀具寿命提高了70%。与市场上的其它产品相比,性能提高100%,甚至更多。

  现场测试案例:一机械加工厂使用Xtra®tec F4042台肩铣刀(D=63mm,Z=6)测试了新的WKP35 S切削材质。加工零件:大型焊接中空框架(材料ST37钢),零件长4500mm,宽500mm,需要铣削的最大平面为框架顶面和底面的内平面,尺寸大约为3500mm×500mm。加工平面上已钻有很多孔,加工难度因此而增加。材料由于焊接而出现硬化,严重影响刀具寿命。

  原先使用的标准铣刀寿命只能加工完一个内平面。安装WKP35 S的F4042铣刀在相同参数下不仅可以加工完两个内平面,而且还可以加工该零件的其它表面(切削参数:Vc=400m/min,fz=0.2mm,ap=1.5-3.0mm,ae≤60mm;粗加工)。

  这是一个典型的湿铣案例。零件又高又长,在加工过程中容易产生振动,对刀具和切削材料是非常严峻的考验。测试结果令用户非常满意,并且同意在工厂内进行更多试验,从而得到该新型切削材料在其它应用中的潜力。

  理想的切削刀具材料必须具有出色的高温耐磨性和优异的韧性。最新的Tiger®tec PVD涂层切削材料(PVD Tiger)和CVD涂层切削材料(Tiger®tec Silver)正朝着这个方向前进。在平面铣削时,刀具寿命最高可提高100%。对于刀具寿命,现有的WKP35已经处于行业领先位置,但是银虎WKP35 S又向前“跨出了”一大步。

  背景

  作为一家全球性的集团公司,瓦尔特主要研发、生产和销售用于金属加工的精密刀具。瓦尔特旗下聚集了三个业界知名的核心品牌,Walter、Walter Titex和Walter Prototyp。瓦尔特总部在德国南部Tuebingen市,全球约有2,800名员工,约50个分公司和销售伙伴。

  Walter品牌创建于1919年,是业界知名的可转位硬质合金和PCD刀具系统生产商,产品覆盖车、铣、钻等金属加工领域。Walter Titex品牌则是业界知名的高速钢和整体硬质合金钻头及铰刀生产商。Walter Prototyp品牌以创新、带高科技涂层的高速钢、整体硬质合金螺纹加工刀具和铣刀闻名于金属加工业。

  Walter品牌中更新增了万耐特可转位刀片系列,扩充了非标刀具的范围如复合运动刀具等。

 
 
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