TiAlN: Titanium-aluminium-nitrid-belægning
Hvilke fordele giver TiAlN-belægningen i forhold til ubelagt eller TiN-belagt værktøj? I denne artikel beskriver vi egenskaberne og fordelene ved TiAlN-belægningen.
Generelle oplysninger om TiAlN-belægning
Titan-aluminium-nitrid-belægningen (TiAlN) er en allround-belægning og kan anvendes universelt. TiAlN er en kemisk forbindelse af de tre grundstoffer titan, aluminium og nitrogen. Belægningstykkelsen er mellem 1-4 mikrometer (μm).
Belægningen giver høj modstandsdygtighed over for varme og oxidation. Dette gør det muligt at arbejde med en højere skærehastighed og dermed at fremskynde arbejdsprocesserne. Sammenlignet med ubelagte værktøjer giver TiAlN-belægning, afhængigt af anvendelsen, en op til ti gange længere levetid.
Til hvilke anvendelser er TiAlN-belægning egnet?
TiAlN-belægningen er meget velegnet til skæring af hårde materialer som f.eks. stål (N/mm²) <1.100 og rustfrit stål samt titanlegeringer. Som en all-round belægning anvendes den også til skæring af aluminium, messing, bronze og plast.
Generelt skal det bemærkes, at både belægningen og værktøjsstålet skal være egnet til anvendelse i hårde materialer. F.eks. kan et HSS-wirvelbor med TiAlN-belægning kun i begrænset omfang anvendes i rustfrit stål, selv om selve belægningen er beregnet til skæring af hårde materialer af denne type. I dette tilfælde er belægningen modstandsdygtig over for den høje temperatur, hvor den skal anvendes, men det er værktøjsstålet ikke.
De første tegn på oxidation opstår ved en maksimal påføringstemperatur på 800° Celcius (ca. 1.450° Fahrenheit).
Køling er ikke obligatorisk. Generelt øger køling dog værktøjets levetid yderligere.
Sammenligning af TiN og TiAlN
| TiN | TiAlN | |
|---|---|---|
| Forøgelse af levetiden (sammenlignet med ucoatede værktøjer) | tre til fire gange længere | afhængigt af anvendelsen, op til ti gange længere |
| Skærehastighed | normal | høj |
| Ansøgning | mindre hårde materialer (stål (N/mm²) <900) | hårde materialer (stål (N/mm²) <1.100, rustfrit stål) |
| Køling | anbefalet | ikke obligatorisk |
| Nano hårdhed | 24 gigapascal (GPa) | 35 gigapascal (GPa) |
| Tykkelse af laget | 1-7 μm | 1-4 μm |
| Friktionskoefficient | 0,55 μ | 0,5 μ |
| Max. temperatur | 600 °C | 800 °C |
Som det fremgår af tabellen, har TiAlN-belægningen i forhold til TiN bedre egenskaber i alle egenskaber. Fordelene ved TiAlN-belægningen afspejles i prisen: det samme værktøj med TiN-belægning er generelt billigere.
Resumé
- All-round belægning
- Afhængigt af anvendelsen op til ti gange længere levetid
- Høj modstandsdygtighed over for varme og oxidation
- Høj skærehastighed
- Kemisk forbindelse af titan, aluminium og nitrogen
- Nanohårdhed: op til 35 GPa
- Belægningstykkelse: 1-4 μm
- Friktionskoefficient: 0,5 μ
- Temperatur: 800 °C
- Anvendelse: stål (N/mm²) <1.100, rustfrit stål, titanlegeringer, støbejern, aluminium, messing, bronze og plast
- Køling ikke obligatorisk