Nuovi rivestimenti multistrato per un taglio ad alta velocità
La tecnologia di taglio ad alta velocità è stata sempre il modo migliore per aumentare efficienza e precisione dei processi di taglio di metalli. Tuttavia, ora esistono nuove leghe particolarmente difficili da lavorare. Inoltre, delle serie preoccupazioni su ambiente e salute hanno accelerato una riduzione dell'uso di fluidi da taglio come lubrificanti e agenti refrigeranti durante il processo di taglio. I fluidi da taglio sono una fonte importante di rifiuti e sono costosi da smaltire. Sono anche collegati a malattie respiratorie e cancro. Il progetto HIPERCUT ha sviluppato una nuova generazione di strumenti da usare nella lavorazione ad alta velocità. Il lavoro svolto da Tekniker si è incentrato su più strati basati su nitruro di cromo (CrN), alternato con nitruro di alluminio e titanio (AlTiN) e strati intermedi di nitruro di cromo, alluminio e titanio (CrAlTiN) per migliorare l'aderenza. Le prove di scalfittura hanno determinato il livello di aderenza del rivestimento, presentando un carico critico di 60N per i campioni TEK011 e di circa 80N per i campioni TEK012. In nessun caso è stata osservata delaminazione o sfogliatura. Il rivestimento ha anche dimostrato un eccellente comportamento all'ossidazione a temperature nell'intervallo tra 700°C e 900°C. La resistenza plastica era attorno a 50GPa per il multistrato, prendendo in considerazione il recupero plastico. Il modulo di Young, usato per determinare la rigidità, era di 450GPa con il 66% di recupero elastico. I ricercatori hanno selezionato diversi processi multistrato basati su AlTiN e AlTiN/CrN per studiare l'affidabilità delle procedure di rivestimento in relazione ad aderenza, resistenza e spessore. Il processo è stato poi portato su scala industriale per una camera di deposizione fisica da fase vapore (PVD) di dimensione industriale. La camera PVD ha depositato un film sottile tramite la condensazione di una forma vaporizzata del materiale sulla superficie. Gli scienziati hanno usato la camera per determinare la variazione nella composizione chimica, lo spessore di ogni periodo monostrato, lo spessore totale e la durezza.
