پوشش چیه

پوشش یک فیلم پیوسته جامد است که توسط پوشش یک بار به دست می آید. این لایه نازک پلاستیکی پوشش داده شده بر روی فلز، پارچه، پلاستیک و دیگر بسترها به منظور حفاظت، عایق و دکوراسیون است. پوشش می تواند گازی، مایع یا جامد باشد. نوع و حالت پوشش معمولاً با توجه به بستر تعیین می شود تا پاشیده شود.

معرفی

نام های مختلفی با توجه به نوع پوشش مورد استفاده وجود دارد. به عنوان مثال، پوشش پریم را لایه پریم، و پوشش topcoat لایه topcoat نامیده می شود. پوشش به دست آمده از پوشش های عمومی نازک، حدود ۲۰ ~ ۵۰ میکرون است، در حالی که پوشش های خمیری ضخیم می توانند پوششی با ضخامت بیش از ۱ میلی متر در یک زمان به دست آورد. این لایه نازک پلاستیکی پوشش داده شده بر روی فلز، پارچه، پلاستیک و دیگر بسترها برای حفاظت، عایق، دکوراسیون و اهداف دیگر است.

پوشش عایق الکتریکی با دمای بالا خارج از هادی ساخته شده از مس، آلومینیوم و فلزات دیگر، یا با رنگ عایق، پلاستیک، لاستیک و دیگر پوشش های عایق است. با این حال، رنگ های عایق، پلاستیک و لاستیک از دمای بالا می ترسند. به طور کلی آن ها متمرکز خواهند شد و زمانی که از ۲۰۰ درجه سانتی گراد تجاوز می کنند، خواص عایق خود را از دست خواهند داد. و بسیاری از سیم ها باید در دمای بالا کار کنند. بايد چيکار کنيم؟ بله، اجازه دهید پوشش عایق الکتریکی با دمای بالا کمک کند. این پوشش در واقع نوعی پوشش سرامیکی است. علاوه بر حفظ عملکرد عایق الکتریکی در دمای بالا، می تواند از نزدیک با هادی فلزی «متحد» نیز باشد تا به «بدون درز» دست یابد. اگر هفت بار و هشت بار هادی را بپیچید، از هم جدا نمی شوند. این پوشش بسیار متراکم است. آن را اعمال کنید، اگر دو سیم با اختلاف ولتاژ بزرگ با هم لمس کنند، شکست رخ نخواهد داد.

پوشش های عایق الکتریکی با دمای بالا را می توان با توجه به ترکیب شیمیایی آن ها به انواع زیادی تقسیم کرد. به عنوان مثال، پوشش های بور نیترید یا آلومینا و مس فلوراید بر روی سطح هادی های گرافیت هنوز عملکرد عایق الکتریکی خوبی در ۴۰۰ درجه سانتی گراد دارند. مینای روی هادی فلزی می تواند به ۷۰۰ درجه سانتی گراد برسد، پوشش بایندر معدنی مبتنی بر فسفات می تواند به ۱۰ درجه سانتی گراد برسد و پوشش آلومینای پاشیده شده پلاسما هنوز هم می تواند عملکرد عایق الکتریکی خوبی را در ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد حفظ کند.

پوشش عایق الکتریکی با دمای بالا به طور گسترده ای در قدرت، موتور، لوازم برقی، الکترونیک، هوانوردی، انرژی اتمی، فناوری فضایی و... مورد استفاده قرار گرفته است.

طبقه بندی

با توجه به روش طبقه بندی پوشش پاشش حرارتی توسط f.n.longo در ایالات متحده، پوشش را می توان به این تقسیم بندی کرد:

1. پوشش مقاوم در برابر پوشیدن

شامل سایش ضد چسب، پوشش پوشیدن خستگی سطحی و پوشش مقاوم در برابر فرسایش است. در برخی موارد پوشش های مقاوم در برابر سایش در برابر دمای پایین وجود دارد (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">

2. مقاوم در برابر حرارت و اکسیداسیون مقاوم به پوشش

پوشش شامل پوشش های اعمال شده در فرایند دمای بالا (شامل جو اکسیداسیون، گاز خورنده، فرسایش بالای ۸۴۳ درجه سانتی گراد و سد حرارتی) و فرایند فلز مذاب (شامل روی مذاب، آلومینیوم مذاب، آهن مذاب و فولاد، مس مذاب) است.

3. پوشش های مقاوم در برابر خوردگی جوی و غوطه ور

خوردگی جوی شامل خوردگی ناشی از جو صنعتی، جو نمک و جو میدانی است؛ خوردگی غوطه ور شدن شامل خوردگی ناشی از نوشیدن آب شیرین، عدم نوشیدن آب شیرین، آب شیرین گرم، آب نمک، شیمی و فرآوری مواد غذایی است.

4. پوشش های هدایتی و مقاومتی

پوشش برای هدایت، مقاومت و محافظ استفاده می شود.

5. بازگرداندن پوشش اندازه

این پوشش برای محصولات مبتنی بر آهن (فولاد کربن قابل ماشینکاری و آسیاب و فولاد مقاوم به خوردگی) و فلز غیر آهنی (نیکل، کبالت، مس، آلومینیوم، تیتانیوم و آلیاژهای آن) استفاده می شود.

6. پوشش کنترل شکاف برای اجزای مکانیکی

پوشش قابل آسیاب است.

7. پوشش مقاوم در برابر مواد شیمیایی

خوردگی شیمیایی شامل خوردگی اسیدهای مختلف، قلیایی ها، نمک ها، مواد معدنی مختلف و رسانه های شیمیایی آلی مختلف است.

از جمله کارکردهای پوشش فوق، پوشش مقاوم به سایش، پوشش ضد اکسیداسیون مقاوم به گرما و پوشش مقاوم به خوردگی شیمیایی ارتباط نزدیکی با تولید صنعت متالورژی دارند.

برنامه

پوشش کاربید سیمانی

در برش، عملکرد ابزار تأثیر تعیین کننده ای بر کارایی برش، دقت و کیفیت سطح دارد. همیشه تناقضی بین دو شاخص کلیدی عملکرد ابزار کاربید سیمانی - سختی و قدرت وجود دارد. ماده ای که سختی بالایی دارد قدرت پایینی دارد، و بهبود قدرت اغلب به قیمت کاهش سختی است. به منظور حل این تناقض در مواد کاربید سیمانی و بهبود بهتر عملکرد برش ابزارهای برش، روش مؤثرتر استفاده از فناوری های مختلف پوشش دهی برای پوشش یک یا چند لایه از مواد با سختی بالا و مقاومت سایش بالا بر روی ماتریس کاربید سیمانی است.

به عنوان یک مانع شیمیایی و حرارتی، پوشش روی سطح ابزارهای کاربید سیمانی، سایش دهانه ابزارهای کاربید سیمانی را کاهش می دهد که می تواند کارایی ماشین کاری را به طور قابل توجهی بهبود بخشد، دقت ماشین کاری را بهبود بخشد، عمر خدماتی ابزارها را طولانی کند و هزینه ماشین کاری را کاهش دهد.

ویژگی پوشش این است که فیلم پوشش با ماتریس ابزار ترکیب می شود تا مقاومت سایش ابزار را بدون کاهش چقرمگی ماتریس بهبود بخشد، بنابراین برای کاهش عامل اصطکاک بین ابزار و قطعه کار و طولانی کردن عمر سرویس ابزار. علاوه بر این، به دلیل اینکه هدایت حرارتی خود پوشش بسیار پایین تر از ماتریس ابزار و مواد فرآوری است، می تواند به طور مؤثری گرمای تولید شده توسط اصطکاک را کاهش دهد، یک مانع حرارتی تشکیل دهد و مسیر از دست دادن گرما را تغییر دهد، تا ضربه حرارتی و ضربه نیروی بین ابزار و قطعه کار کاهش پیدا کند، ابزار و برش ، و به طور موثر بهبود عملکرد خدمات ابزار.

تحقیقات در مورد مکانیسم سایش ابزار نشان می دهد که حداکثر دمای لبه ابزار می تواند در برش با سرعت بالا به ۹۰۰ درجه سانتی گراد برسد. در این زمان سایش ابزار نه تنها سایش اصطکاک مکانیکی (سایش پشت ابزار)، بلکه سایش پیوندی، سایش انتشار، سایش اکسیداسیون اصطکاک (سایش لبه ابزار و پوشیدن گودال هلالی) و سایش خستگی است. این پنج نوع سایش مستقیماً بر زندگی خدماتی ابزار تأثیر می گذارد.

پوشش ابزار

تکنولوژی پوشش ابزار را به طور کلی می توان به فناوری رسوب بخار شیمیایی (CVD) و فناوری رسوب بخار فیزیکی (PVD) تقسیم کرد که به صورت زیر مورد بررسی قرار می گیرند.

1. توسعه تکنولوژی CVD

از دهه ۱۹۶۰ فناوری CVD به طور گسترده ای در درمان سطحی ابزارهای شاخص دار کاربید سیمانی مورد استفاده قرار گرفت. از آنجا که منبع فلزی مورد نیاز برای رسوب بخار فرایند CVD نسبتا آسان برای آماده سازی است، رسوب پوشش های کامپوزیتی تک لایه و چند لایه مانند قلع، تیک، TiCN، تیبن، TiB2 و Al2O3 را می توان تحقق بخشید. قدرت پیوند بین پوشش و بستر بالا است، و ضخامت فیلم می تواند به 7 ~ 9 μ برسد. بنابراین تا اواسط و اواخر دهه ۱۹۸۰، ۸۵٪ از ابزارهای کاربید سیمانی در ایالات متحده با پوشش سطحی درمان شده بودند که پوشش CVD آن ۹۹٪ را به خود گرفته بود؛ تا اواسط دهه ۱۹۹۰، تیغه های کاربید سیمانی پوشش داده شده CVD هنوز بیش از ۸۰٪ از ابزارهای کاربید سیمانی پوشش داده شده را به خود حساب می کردند. اگرچه پوشش CVD مقاومت سایش خوبی دارد، اما فرایند CVD نقص ذاتی خود را نیز دارد: اول اینکه دمای درمان فرایند بالا است که کاهش قدرت خمش مواد ابزاری آسان است؛ دوم اینکه فیلم در حالت تنش کششی قرار دارد که در هنگام استفاده از ابزار، ایجاد میکروکراک آسان است؛ سوم ، گاز اگزوز و مایع زباله تخلیه شده توسط فرایند CVD باعث آلودگی زیست محیطی بزرگ ، که در تضاد با مفهوم تولید سبز به شدت در حال حاضر طرفدار. بنابراین از اواسط دهه ۱۹۹۰ توسعه و کاربرد فناوری CVD با دمای بالا تا حدودی محدود شده است.

در اواخر دهه 1980، Krupp دمای پایین دمای شیمیایی رسوب بخار (PCVD) فن آوری توسعه یافته توسط ویدیا به سطح عملی رسیده است، و دمای فرایند آن به 450 ~ 650 درجه سانتی گراد کاهش یافته است، که به طور موثر مهار فاز η می تواند برای قلع، TiCN و پوشش های تیک برش نخ، برش فرز و قالب استفاده می شود، اما تا کنون، فرایند PCVD به طور گسترده ای در زمینه پوشش ابزار استفاده نمی شود.

در اواسط دهه ۱۹۹۰، فناوری جدید رسوب بخار شیمیایی دمای متوسط (mt-cvd) انقلابی در فناوری CVD ایجاد کرد. تکنولوژی Mt-cvd فرایند جدیدی است که از C / N حاوی استونیتریل آلی (CH3CN) به عنوان گاز واکنش اصلی برای تجزیه و واکنش شیمیایی با TiCl4، H2 و N2 در 700 ~ 900 درجه سانتی گراد استفاده می کند. پوشش با ریفولوژی کریستالی فیبری متراکم را می توان با تکنولوژی mt-cvd به دست آمد، و ضخامت پوشش می تواند به 8 ~ 10 متر μ برسد。 این ساختار پوششی دارای مقاومت به سایش بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی و چقرمگی است، و می تواند Al2O3، قلع و مواد دیگر را با مقاومت اکسیداسیون با دمای بالا خوب، میل پایین با مواد فرآوری شده و عملکرد خود روان کننده خوب بر روی سطح تیغه از طریق رسوب بخار شیمیایی با دمای بالا (ht-cvd) رسوب دهد.

پره روکش شده Mt-cvd برای سرعت بالا، دمای بالا، بار بزرگ و برش خشک مناسب است و عمر خدماتی آن می تواند حدود دو برابر تیغه پوشش داده شده معمولی باشد. در حال حاضر فناوری CVD (شامل mt-cvd) عمدتاً برای پوشش سطحی ابزارهای عطف کاربید سیمانی مورد استفاده قرار می گیرد. ابزارهای پوشش داده شده برای ماشینکاری خشن با سرعت بالا و نیمه تمام شدن برش متوسط و سنگین مناسب هستند. همچنین می توان آن را با فناوری CVD α- پوشش Al2O3 تحقق داد که در حال حاضر تحقق آن توسط فناوری PVD دشوار است، بنابراین فناوری پوشش CVD هنوز نقش بسیار مهمی در برش خشک دارد.

2 توسعه فناوری PVD

فناوری PVD در اواخر دهه ۱۹۷۰ ظاهر شد. از آنجا که دمای درمان فرایند آن را می توان زیر ۵۰۰ درجه سانتی گراد کنترل کرد، می توان از آن به عنوان فرایند درمان نهایی برای پوشش ابزارهای فولادی پرسرعت استفاده کرد. از آنجا که عملکرد برش ابزارهای فولادی پرسرعت را می توان با استفاده از فرایند PVD تا حد زیادی بهبود بخشید، این فناوری از دهه ۱۹۸۰ به سرعت محبوب شده است. تا پایان دهه ۱۹۸۰ نسبت پوشش PVD ابزارهای پیچیده فولادی پرسرعت در کشورهای توسعه یافته صنعتی از ۶۰٪ فراتر رفته است.

کاربرد موفقیت آمیز فناوری PVD در زمینه ابزارهای برش فولاد پرسرعت توجه زیادی را در صنعت تولید در سراسر جهان به خود جلب کرده است. مردم در حالی که برای توسعه تجهیزات پوشش با کارایی بالا و قابلیت اطمینان بالا رقابت می کنند، تحقیقات عمیق تری نیز در مورد گسترش میدان کاربرد آن به ویژه در ابزارهای کاربید سیمانی و برش سرامیکی انجام داده اند. نتایج نشان می دهد که در مقایسه با فرایند CVD، فرایند PVD دمای درمان کمتری دارد و تأثیری بر قدرت خمش مواد ابزار زیر 600 درجه سانتی گراد ندارد؛ حالت تنش داخلی فیلم تنش فشاری است که برای پوشش دقت کاربید سیمانی و ابزارهای پیچیده مناسب تر است؛ فرایند PVD تأثیر نامطلوبی بر محیط زیست ندارد و در راستای جهت توسعه ساخت سبز مدرن است.

با ظهور عصر ماشین کاری پرسرعت، نسبت کاربرد ابزارهای فولادی پرسرعت به تدریج کاهش یافته و نسبت کاربرد ابزارهای کاربید سیمانی و ابزارهای سرامیکی افزایش یافته است که به روندی اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. بنابراین، کشورهای توسعه یافته صنعتی از اوایل دهه ۱۹۹۰ به تحقیقات در مورد فناوری پوشش PVD ابزارهای کاربید سیمانی متعهد شده اند، و پیشرفت دستیابی به موفقیت را تا اواسط دهه ۱۹۹۰ انجام داده اند، فناوری پوشش PVD به طور گسترده ای در درمان پوشش برش فرز پایان کاربید سیمانی، بیت مته، مته گام، مته سوراخ نفت، ریمر، شیر آب، استفاده شده است. درج فرز شاخص، برش ویژه شکل، برش و...