TiAlN: El revestimiento de nitruro de titanio-aluminio
¿Qué ventajas ofrece el recubrimiento de TiAlN en comparación con las herramientas sin recubrimiento o con recubrimiento de TiN? En este artículo describimos las propiedades y ventajas del revestimiento TiAlN.
Información general sobre el revestimiento de TiAlN
El revestimiento de nitruro de titanio-aluminio (TiAlN), es un revestimiento polivalente y de aplicación universal. El TiAlN es un compuesto químico de los tres elementos titanio, aluminio y nitrógeno. El grosor del revestimiento oscila entre 1 y 4 micrómetros (μm).
El recubrimiento ofrece una gran resistencia al calor y a la oxidación. Esto permite trabajar con una mayor velocidad de corte y acelerar así los procesos de trabajo. En comparación con las herramientas sin recubrimiento, el recubrimiento de TiAlN, dependiendo de la aplicación, aumenta hasta diez veces la vida útil.
¿Para qué aplicaciones es adecuado el revestimiento de TiAlN?
El recubrimiento TiAlN es muy adecuado para cortar materiales duros como, por ejemplo, acero (N/mm²) <1.100 y acero inoxidable, así como aleaciones de titanio. Como recubrimiento universal, también se utiliza para cortar aluminio, latón, bronce y plástico.
En general, hay que tener en cuenta que tanto el recubrimiento como el acero para herramientas deben ser adecuados para la aplicación en materiales duros. Por ejemplo, una broca helicoidal HSS con recubrimiento TiAlN sólo puede utilizarse de forma limitada en acero inoxidable, aunque el propio recubrimiento esté pensado para cortar materiales duros de este tipo. En este caso, el recubrimiento es resistente a la alta temperatura de aplicación, pero el acero para herramientas no lo es.
Los primeros signos de oxidación se producen a una temperatura máxima de aplicación de 800° Celsius (aprox. 1.450° Fahrenheit).
El enfriamiento no es obligatorio. Sin embargo, en general, el enfriamiento aumenta adicionalmente la vida útil de la herramienta.
Comparación de TiN y TiAlN
| TiN | TiAlN | |
|---|---|---|
| Aumento de la vida útil (en comparación con las herramientas sin recubrimiento) | tres o cuatro veces más tiempo | dependiendo de la aplicación, hasta diez veces más |
| Velocidad de corte | normal | alto |
| Aplicación | materiales menos duros (acero (N/mm²) <900) | materiales duros (acero (N/mm²) <1.100, acero inoxidable) |
| Refrigeración | recomendado | no es obligatorio |
| Nanodureza | 24 Gigapascal (GPa) | 35 Gigapascal (GPa) |
| Espesor de la capa | 1-7 μm | 1-4 μm |
| Coeficiente de fricción | 0,55 μ | 0,5 μ |
| Temperatura máxima | 600 °C | 800 °C |
Como se ve en la tabla, en comparación con el TiN, el recubrimiento TiAlN tiene mejores propiedades en todas las características. Las ventajas del recubrimiento TiAlN se reflejan en el precio: la misma herramienta con el recubrimiento TiN es en general más barata.
Resumen
- Recubrimiento integral
- Dependiendo de la aplicación, vida útil hasta diez veces mayor
- Alta resistencia al calor y a la oxidación
- Alta velocidad de corte
- Compuesto químico de titanio, aluminio y nitrógeno
- Nanodureza: hasta 35 GPa
- Espesor de la capa: 1-4 μm
- Coeficiente de fricción: 0,5 μ
- Temperatura: 800°C
- Aplicación: acero (N/mm²) <1.100, acero inoxidable, aleaciones de titanio, fundición, aluminio, latón, bronce y plástico
- Refrigeración no obligatoria