코팅이 개선되면 선삭 인서트의 효율성이 향상됩니다.

2025/01/21 09:51

절삭 인서트의 손상 형태는 크게 마모와 파손(치핑)으로 구분됩니다. 코팅의 경도와 두께는 인서트의 내마모성에 직접적인 영향을 미치며, 인성은 인서트의 충격 및 파손에 대한 저항성에 영향을 미칩니다. 절삭 중에 인서트 표면에 접착층이 형성되고 연속 가공 중에 강제로 제거되면 마모 및 파손이 발생할 수도 있습니다. 내열성 및 내화학성 측면에서 코팅 재료의 안정성은 물론 가공물 재료와의 비친화성으로 인해 접착 및 그에 따른 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 코팅의 열전도도도 중요합니다. 이는 가공 중에 발생하는 열을 발산하는 코팅의 능력을 반영합니다. 열 전도성이 낮다는 것은 열 발산이 좋지 않음을 의미합니다. 열이 인서트에 들어가는 것을 방지하고 대신 제거를 위해 칩으로 전달하여 인서트의 열 마모를 줄입니다.

CNMG 초경 인서트

텅스텐 카바이드와 같은 모재 표면에 수 마이크로미터의 경질 재료를 코팅하면 절삭 공구에 모재 재료의 인성을 부여하는 동시에 코팅된 경질 재료의 높은 경도를 통합할 수 있습니다. 일반적으로 인서트 두께의 0.2% 이하의 코팅 두께는 인서트와 공구의 절삭 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 따라서 코팅된 인서트 및 공구의 적용이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 다양한 조건에서 다양한 코팅을 증착하면 절단 효율이 향상되고 공구 수명이 연장될 수 있습니다. 오늘날 코팅되지 않은 인서트와 공구는 특정 특수 접착 방지 가공 공정, 비철 금속 가공 및 저가형 응용 분야에만 사용됩니다.
코팅은 일반적으로 화학 기상 증착(CVD)과 물리적 기상 증착(PVD)의 두 가지 방법으로 구분됩니다. CVD 코팅의 기본 원리는 화합물이 포함된 가스를 고온의 용광로(900~1100°C)에 유입시켜 코팅 대상물의 표면에서 화학 반응을 일으켜 단단한 물질을 증착시키는 것입니다. PVD 코팅의 원리는 이온 플레이팅, 스퍼터링, 이온 혼합 등의 진공 증착 기술을 사용하여 낮은 온도(100~700°C)에서 대상물의 표면에 단단한 물질을 증착하는 것입니다.
처리 온도가 높기 때문에 CVD 코팅은 내열성이 있는 기판에만 적용할 수 있습니다. CVD 코팅은 기판에 대한 접착력이 강하고 상대적으로 두꺼운 층을 형성할 수 있습니다. 원료 가스를 변경함으로써 동일한 용광로에서 여러 재료를 연속적으로 코팅할 수 있습니다. 따라서 CVD 코팅은 단시간에 많은 양의 소재를 제거해야 하는 고속, 고이송, 심절삭 가공에 적합합니다. 일반적으로 터닝 인서트는 절삭 성능을 향상시키기 위해 주로 CVD 공법을 사용하여 코팅을 증착합니다. 그러나 코팅과 모재 재료 사이의 열팽창 계수 차이로 인해 인장 잔류 응력이 쉽게 형성될 수 있으며 이는 인서트의 파손 및 피로에 대한 저항력에 해를 끼칩니다.
PVD 코팅의 장점을 살펴보겠습니다. 이는 더 낮은 온도에서 적용될 수 있으며 이는 기판의 내열성 요구 사항이 더 낮다는 것을 의미합니다. 코팅 공정은 절삭날의 강도와 인성을 감소시키지 않습니다. 코팅이 더 얇아지고 코팅막에 압축 잔류 응력이 발생하여 파손 및 피로에 대한 저항성이 향상됩니다. ISO 국제규격에 따르면 절삭공구 소재는 강은 P, 스테인리스강은 M, 주철은 K, 비철금속은 N, 내열강은 S, 고경도강은 H로 분류된다. . 각 재료는 성능과 구성에 따라 01, 10, 20, 30, 40 등 여러 범주로 더 나뉩니다. 숫자가 낮을수록 재료가 더 단단합니다. 숫자가 높을수록 더 어려워집니다. 예를 들어 철강용 절삭공구 재질은 P01, P10...P40으로 표시되며, 기타에도 동일하게 적용됩니다. 재질과 절삭 조건이 다르면 해당 코드에 해당하는 재질로 제작된 인서트를 사용하여 가공해야 합니다.


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