Hedef iddialıydı: çeşitli delik uygulamalarında en az %30'luk bir ömür artışı. 'Merkezî yaklaşımımız, kaplama geliştirmeye bilinçli olarak başlamamak oldu' diyor Oerlikon Balzers'in Ar-Ge bölümünde BALINIT OPTURA'nın geliştirilmesinde önemli rol oynayan Dr.-Ing. Ivan Iovkov. Bunun yerine, bir önceki projede bir yıl boyunca önce sağlam bir delik süreçleri test metodolojisi geliştirildi. Amaç, sonuçların yüksek karşılaştırılabilirliğini sağlamak ve etki faktörlerini temiz bir şekilde ayırarak daha sonraki geliştirme için güvenilir bir veri tabanı elde etmekti.
Tüm aletler, alt tabakalar, kesme kenarları ve mikro geometriler sistematik olarak karakterize edildi. Testler, yüksek performanslı uygulamalar ve orta kesme değerleri için tasarlandı. Diğer odak noktaları, hedeflenmiş ısıl işlem ve detaylı malzeme analizine odaklandı. Her deney plakası, tanımlı pozisyonlarda sertlik ve kuvvet ölçümleri ile karakterize edildi, böylece parti dalgalanmaları ve malzeme heterojenlikleri tespit edildi. Etkilerini dengelemek için deliklerin sırası rastgele belirlendi.
Gelişmiş ölçüm teknolojisi ve modern sensörler, ilerleme kuvvetlerini ve delik momentlerini tüm deney serileri boyunca kaydetmeye yardımcı oldu. Veriler, aşınma gelişimi ve süreçteki temel mekanizmalar hakkında değerli bilgiler sağladı. En son hidro genişletme alet tutma teknolojisinin kullanımı, titreşim kaynaklı etkileri azaltmaya yardımcı oldu. Aşınma gelişiminin mikroskopisi kısmen otomatik olarak, değerlendirme ise veri tabanlı ve kısmen yapay zeka destekli olarak gerçekleştirildi.
Kaplama tasarımı aşınma mekanizmalarına dayanıyor
Bu sistematik deney metodolojisinin sonuçlarına dayanarak, yeni kaplama gerçek aşınma mekanizmalarına göre hedeflenerek tasarlandı. Tekil özellikleri maksimize etmek yerine, süreçteki optimum etkileşim odak noktasıydı. Ferritik çeliklerde delik açarken esas olarak yapışkan ve termal yükler ortaya çıkarken, sertleştirilmiş çelikler ve dökme demirlerde aşındırıcı ve darbe türü yükler baskın olmaktadır. Bu nedenle TiAlN bazlı çok katmanlı kaplama sistemi, yüksek sıcaklık sertliğini yeterli tokluk ve kontrollü süneklik ile birleştirir.
Önemli bir gelişim adımı, iç gerilmelerin hedefli bir şekilde azaltılmasıydı. Bu, artırılmış tabaka kalınlıklarına izin verirken, artan parçalanma riski olmaksızın - özellikle zorlu delik uygulamaları ve yeniden işlenmiş aletler için bir avantajdır. Çok katmanlı tasarım ayrıca kesme kenarını stabilize eder ve eşit aşınmayı desteklerken yüksek süreç güvenliğini sağlar.
Endüstride doğrulama
Kendi kesme laboratuvarımızda 40'tan fazla kaplama varyantı ile 400.000'den fazla delik test edildi. Endüstri ortakları, geliştirmeyi pratik testler ve deneyimlerle desteklediler. Sonuçlar, mevcut çözümlere göre belirgin bir şekilde iyileşmiş süreç stabilitesi ve ortalama %50 daha yüksek ömür gösterdi.
BALINIT OPTURA'nın performansı sadece klasik uygulamalarda değil, 42CrMo4+QT gibi. Daha yumuşak C35 çeliğinde, AlTiN bazlı bir çözüme göre delik sayısı yaklaşık %57 arttı.
Yüksek mukavemetli çelikte, yeniden işlenmiş bir VHM matkap ile çift kaplama karşısında ömür yaklaşık %89 oranında iyileşti. Dökme demirde derin delik açmada, AlTiN bazlı standart bir çözüme göre ömür miktarı %80'den fazla arttı.
Sonuç olarak, kaplama daha uzun ömürler, daha az alet değişimi ve daha verimli yeniden işleme destekler. 'BALINIT OPTURA'nın bütünsel geliştirilmesi, test metodolojisi, süreç anlayışı, malzeme analizi, kaplama tasarımı ve endüstriyel doğrulamanın hedefli etkileşiminin ikna edici çözümler ürettiğini ve yeni standartlar belirleyebileceğini gösteriyor' diye özetliyor Dr.-Ing. Ivan Iovkov.
İletişim:
