課題: 正面フライス加工での工具寿命や生産安全性に関連するチッピング、コーティング剥離、熱割れなどの問題に対処します。
解決策: 新材種 GC1130 は、粒子の細かい高クロム母材と Zertivo™ テクノロジー PVD コーティングを使用しており、母材/コーティングの密着性と刃先の完全性を大幅に向上させます。
インサートコーティングのチッピングと切れ刃のチッピングは、困難な正面フライス加工でよく発生し、工具寿命の低下につながります。これらの問題は、複雑なパス、長い突出し量、深いポケット、湿式切削加工でよく見られます。
サンドビック・コロマントは、新しいインサート材種 GC1130 を開発しました。これは、Zertivo™ 技術を使用して微粒高クロム母材に PVD コーティングを施したものです。 GC1130 は、主に鋼 (ISO-P) の加工に使用されますが、混合材料の加工にも適しています。
サンドビック・コロマントの研究開発エンジニアは、高度な PVD 鋼種 GC1030 をさらに改良するという課題に取り組みました。 顧客ニーズの体系的な分析に基づいて、研究開発担当者は多数の機械加工テストを実施することにより、この改善を完了しました。 これらのテストはすべて実際の機械加工工場で実施され、研究開発チームは顧客から強力な支持を受けています。
研究開発担当者がテスト結果を分析したところ、エッジライン付近のチッピング、コーティングの剥離、熱クラックの 3 つの主な問題が見つかりました (下図を参照)。 既存の材料は、化学的および研磨摩耗に対してすでに十分に耐性があるため、これらの領域での変更は必要ありません。 必要なことは、超硬とコーティングの間の相互作用を最適化して、インサートの完全性を最大化することです。
GC1130 の母材は非常に硬く、耐摩耗性に優れています。これは、クロムの含有量が高く、組成の細かい粒子構造によって決まります。 タングステンカーバイド粒子構造によりエッジ強度が向上し、より優れたバランスの取れたパフォーマンスが可能になります。
GC1130 コーティングには、チタン、アルミニウム、クロムが含まれており、継続的な摩耗と化学的攻撃の両方に耐性があります。 その構造、特にコーティング粒子サイズとナノ層構造により、熱クラックやチッピングの発生を最小限に抑えることができます。
ブレード材料のいくつかのコンポーネントが相互作用し、1 つのコンポーネントが他のコンポーネントの特性に影響を与えます。 Zertivo テクノロジーが使用する高度な制御プロセスは、コーティングと基材の間の相互作用を最適化して、コーティングの剥離や刃先ライン付近の小さなチッピングの問題をより適切に回避し、材料の可能性を最大限に引き出すことができます。
GC1130 は、非常に強靭な切れ刃を備えた最初の Zertivo フライス材種です。 強力な基板と最適化されたコーティングにより、ウェット切断中の温度変化が一般的な困難な条件など、困難な加工条件下でのエッジラインのチッピングやクラックに効果的に耐えることができます。
最初の GC1130 製品は、2015 年 10 月 1 日にコロミル 390 フライスカッター用の 7mm および 11mm チップ用にリリースされました。 GC1130 は、CoroMill 390-07 インサートに特に適しており、要求の厳しい繰り返しショルダー フライス加工や突出し量の長いショルダー ミーリング加工、ターンミル加工など、幅広い用途に使用できます。
操作: コネクティング ロッドの正面フライス加工
材質：低合金鋼
ブレード材質：GC1130
切断パラメータ
GC1130
結論は
既存のブレードは、27 分の使用後に廃棄されました。 GC1130 は 2 倍の工具寿命を提供し、生産経済を大幅に改善します。
プロジェクトの事前調査段階で、開発者はターゲットを絞ったフライス加工を実施し、いくつかの主要なタイプの摩耗を特定しました。
左から右へ時計回りに
コーティングの剥離 - 25 パーセント
研磨/化学摩耗 - 15 パーセント
ホットクラック- 25パーセント
- 35パーセントのチッピング
CVDおよびPVD
CVD (Chemical Vapor Deposition) コーティングは、炭窒化チタン (TiCN)、酸化アルミニウム (AL2O3)、および窒化チタンのさまざまな組み合わせで構成されています。 この化学プロセスは、700 ～ 1050 度の高温で行われます。 CVD コーティングの主な利点は、高い耐摩耗性と非常に優れた耐熱性です。
PVD (Physical Vapor Deposition) コーティングは、比較的低温 (400 ～ 600 度) での物理反応によって生成されます。 一般的に使用されるコーティングには、窒化物、炭窒化物、酸化物、および酸窒化物が含まれます。 通常はチタンとアルミニウムの組み合わせである原材料の金属は、窒素中で蒸発し、ツール上に窒化物の薄い層が残ります。 PVD グレードは通常、丈夫で鋭い刃に使用されます。 このコーティング方法の圧縮応力は、ブレードの硬度を高め、熱亀裂の発生を防ぎます。
ゼルティボ
Zertivo は、サンドビック・コロマントが PVD 材料のために開発した独自の製造技術です。 Zertivo は、主要なプロセス パラメータを正確に制御することで、コーティング製造プロセス全体を改善し、ターゲット材料に完全に一致するコーティングを得ることができます。
GC1130 ミーリング材種に加えて、Zertivo テクノロジーはコロドリル 880 ドリル材種 GC4344 でも利用できるようになりました。 この材料の組成と構造は、お客様の特別なニーズを満たすことができる GC1130 とは異なります。
