01 钛合金加工的特点 #
- 密度小,导导热性差,切削加工时切削热不好扩散,集中在切削刃附近的小范围内,导致刀具寿命很短。
- 钛合金的亲和力大;具有高的化学活性,易与相接触的金属亲和,导致粘结,扩散加剧,刀磨损。
- 钛合金弹性模量低,弹性变形大,会使已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损Х重。
- 钛合金切削时变形系数,使得切屑在前面刀滑动摩擦路程增大,加速刀具磨损。

钛合金材料加工过程中切削力大,温度高,导致刀具磨损快,加工过程时变性增强,虽然保证了构件的尺寸和形精度满足设计要求,但是工件表面会出现加工刀痕,棱边损伤,表面微裂纹,硬化加工,组织损伤等表面整完性问题。

02 钛合金加工痛点 #
- CNC与加工参数
- 刃口处理与涂层工艺
- 磨刀机与工艺
- 刀具材料选择刀型设计
03 pvd涂层对数控刀具的作用 #
增强刀表面硬度,提高刀具耐磨性;隔热或导热;润滑,易于排屑。
还有,副作用,是的pvd涂层对刀具很可能有副作用,降低切削能力,当pvd的材料不符合加工的工况时,即使是微米级厚度,对刃口的影响十分巨大,另外,通常刀具涂层为增加附着力,采用高温镀膜,对锋利的刃同样明显伤害。
ヒピムス镀膜设备制备的TiB2涂层具有明显的优势 #
被加工材料为市面常用的Ti6Al4Vॉ合金材料,同样PVD装置中,采用DCMS和Hipims制备TiB2涂层,并进行相关切削测试制层平行对比DCMS和Hipims制备的TiB2涂层性能差异。



总结 #
利用Hipims技术制备TiB2 涂层,具有高离化率特征,能量高,制备涂层致密,应力小,不容易崩却。同时TiB2 涂层刀具表面氧化所产生的B2O3液化,膜起自润滑作用,减少粘粘加工。
型番 | 成分 | 硬度:HV | 膜厚 | 抗氧化温度 (℃) | 摩擦系数 | 颜色 | 应用领域 |
TiB2 | TiB2 | 3000 | 1.0~3.0 | 600 | 0.3 | 白色 | 有色金属加工、塑料加工 |