أفضل طلاء للقطع الجاف عالي السرعة هو نيتروجين ألمنيوم تيتانيوم
السبب الرئيسي وراء عدم الحاجة إلى سوائل القطع في كثير من الأحيان اليوم هو الطلاء. تعمل على تخفيف صدمات درجة الحرارة عن طريق منع انتقال الحرارة من منطقة القطع إلى الأداة (الأداة). يعمل الطلاء كحاجز حراري لأنه يحتوي على موصلية حرارية أقل بكثير من قاعدة الأداة ومواد قطعة العمل. نتيجة لذلك ، تمتص هذه الأدوات حرارة أقل ويمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى للقطع. تتيح الأدوات المطلية ، سواء كانت تدور أو طحن ، معلمات قطع أكثر كفاءة دون تقليل عمر الأداة.
يتراوح سمك الطلاء بين 2 و 18 ميكرون ، ويلعب دورًا مهمًا في أداء الأداة. تتحمل الطلاءات الرقيقة التغيرات في درجات الحرارة بشكل أفضل أثناء القطع بالصدمات من الطلاءات السميكة لأن الطلاء الأرق يكون أقل إجهادًا وأقل عرضة للتشقق. في حالة التبريد والتسخين السريع ، تميل الطلاءات السميكة إلى الانهيار مثل الزجاج الذي يسخن ويبرد بسرعة كبيرة. يمكن للقطع الجاف بإدخالات مطلية رقيقة أن يطيل عمر الأداة بنسبة تصل إلى 40 بالمائة ، ولهذا السبب غالبًا ما تستخدم الطلاءات المادية لتغليف الأدوات الدائرية وإدخالات الطحن. تميل الطلاءات PVD إلى أن تكون أرق من الطلاءات الكيميائية وترتبط بقوة أكبر بالكونتور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ترسيب طلاءات PVD على كربيد الأسمنت في درجات حرارة منخفضة جدًا ، لذلك فهي تستخدم بشكل أكبر للحواف الحادة جدًا وأدوات طحن وأدوات الخراطة الموجبة الكبيرة.
على الرغم من أن مادة الطلاء عبارة عن نيتريد التيتانيوم ، إلا أنها تمثل 80 بالمائة من جميع الأدوات المطلية. ومع ذلك ، في حالة القطع الجاف عالي السرعة ، فإن أفضل طلاء PVD هو نيتريد التيتانيوم والألومنيوم (TiAlN) ، والذي يتفوق على نيتريد التيتانيوم بعامل أربعة في القطع المستمر بدرجة حرارة عالية ، كما هو الحال في الدوران عالي السرعة. يتفوق طلاء TiAlN أيضًا على الطلاءات الأخرى للأدوات تحت ظروف الإجهاد الحراري العالي. مثل الطحن الجاف والحفر العميق للفتحات ذات القطر الصغير حيث يصعب الوصول إلى سوائل القطع
TiAlN أصعب من TiN في درجات حرارة القطع وهو مستقر حرارياً. تستفيد الطلاءات PVD من مقاومتها للتآكل الكيميائي. صلابة تصل إلى 3500 درجة فيكرز ودرجة حرارة تشغيلها تصل إلى 1470 درجة فهرنهايت. يتوقع علماء المواد أن هذه الخصائص يمكن أن تعزى إلى أغشية أكسيد الألومنيوم غير المتبلورة ، والتي تتشكل عند واجهة الرقاقة / الأداة عندما يكون بعض الألومنيوم في يتأكسد سطح الطلاء في درجات حرارة عالية.
تم اختيار طلاءات PVD رفيعة للغاية ومتعددة الطبقات لهذه الدراسة ، وتنتج عملية الترسيب طلاءات تتكون من مئات الطبقات ، كل منها بسمك بضعة نانومترات فقط. ترسب الطلاءات العامة PVD ليست سوى بضعة طبقات سميكة ميكرومتر.
على الرغم من أن طلاء PVD له العديد من المزايا ، إلا أن طلاء CVD لا يزال أكثر شيوعًا في معالجة معظم المعادن الحديدية. في عملية CVD ، تساعد درجة حرارة الترسيب الأعلى على تحسين قوة الترابط وتسمح بمحتوى أعلى من الكوبالت في المصفوفة ، بحيث تكون صلابة حافة القطع جيدة وتحسين القدرة على مقاومة تشوه البلاستيك. بسبب نسبة طلاء CVD
CVD هي عملية ترسيب طبقة مفيدة من أكسيد الألومنيوم على الأداة ، وهي أكثر طلاء معروف مقاومة للحرارة والأكسدة. الألومينا موصل ضعيف ، فهو يعزل الأداة عن الحرارة الناتجة عن قطع التشوه ، ويعزز تدفق الحرارة إلى الرقاقة. هذه مادة طلاء CVD ممتازة بشكل أساسي لأدوات تحويل الكربيد المستخدمة في القطع الجاف. كما أنه يحمي الركيزة أثناء القطع عالي السرعة وهو أفضل طلاء مضاد للتآكل وتآكل الحفرة.
تتمتع الحشوات المطلية بعمر أطول للأداة وتكون أكثر ثباتًا في الطحن الجاف من الطحن الرطب. سرعات القطع العالية ستزيد من درجة حرارة القطع. على سبيل المثال ، يمكن للحديد الزهر بالقطع الجاف بسرعة قطع 14 و 000 دورة في الدقيقة و 1575 بوصة / دقيقة تسخين منطقة القطع أمام الأداة إلى 600 درجة إلى 700 درجة. معدل إزالة المعدن مشابه لطحن الألمنيوم ، في حين أن درجات الحرارة الناتجة أعلى على الحديد الزهر منها في الأدوات التقليدية.
اختيار سيرميت ، سيراميك ، CBN ، PCD
تتطلب سرعات القطع العالية مواد أدوات أكثر مقاومة للاهتراء وصلابة حرارية أعلى. Cermets ، نيتريد البورون المكعب ، واثنين من السيراميك مناسبين لاحتياجات المعالجة الدقيقة - الألومينا ونتريد السيليكون (المصطلح الحديث "السيراميك" يشمل كلاً من أكسيد الألومنيوم ونتريد السيليكون ، بدلاً من الإشارة فقط إلى أكسيد الألومنيوم في الماضي.) ، أصبحت التطبيقات أكثر شيوعًا. الماس متعدد الكريستالات هو مادة أداة أخرى تستخدم في حالات القطع الجاف. في كل هذه المواد ، تتميز بصلابة عالية باللون الأحمر ومقاومة للتآكل ، وتكون المقايضة أكثر هشاشة.