Salt inovator în tehnologia de acoperire. Noua generaţie Tiger•tec® Gold

Walter AG, producătorul de scule de aşchiere cu sediul în Tubingen, se face responsabil pentru un important progres tehnologic în sectorul de producţie. Această companie specializată în prelucrări mecanice este una M k M dintre primele din lume care prezintă, pentru plăcuţele aşchietoare amovibile acoperite, o nouă platformă tehnologică bazată pe depunerea chimică a vaporilor (CVD) de nitrură de titan-aluminiu (TiAlN): Tiger•tec® Gold. Spre deosebire de materialele aşchietoare utilizate anterior în acest sector Tiger•tec® Gold are o acoperire cu proprietăţi sem­nificativ îmbunătăţite şi, astfel, oferă durabilitate considerabil mai mare, fiabilitate crescută a procesului şi productivitate sporită. Walter a prezentat public noul Tiger•tec® Gold pentru prima dată la AMB Stuttgart, în perioada 13-17 septembrie.

Acord global timp de mai mulţi ani: pentru mai bine de două decenii, sectorul prelucrării a folosit acoperiri obţinute prin procesul de depu­nere chimică de vapori (CVD), pe bază de oxid de aluminiu (Al2O3). Proprietăţile acestor acoperiri au fost îmbunătăţite în mod continuu de-a lungul timpului, dar dezvoltatorii şi-au atins limitele cu acest material. Opţiunile tehnologice pentru optimizarea ulterioară a sorturilor de oxid de aluminiu sunt în mare măsură epuizate.

Acest lucru a fost un motiv suficient pentru ca specialiştii Walter să îşi propună dezvoltarea unei noi generaţii de sorturi pentru plăcuţele aşchietoare amovibile. Rezultatul: Tiger•tec® Gold - o platformă tehnologică complet nouă, pe bază de nitrură de titan-aluminiu (TiAIN). Printre alte caracteristici, acoperirea impresionează dato­rită durităţii extrem de ridicate şi tensiunii rezi­duale de compresiune; aceasta este ideală pentru frezarea oţelurilor şi fontelor la viteze de aşchiere medii spre mari.

Durabilitate mai mare cu aproximativ 80%

Dezvoltatorii Walter folosesc deja noul sort Tiger•tec® Gold WKP35G de ceva timp, în aplica­ţii speciale. în total, potrivit lui Jorg Drobniewski, managerul Departamentului de dezvoltare a materialelor aşchietoare la Walter AG, s-au efec­tuat aproximativ 50 de teste cu aplicaţii la client începând din primăvara acestui an. Astfel, dez­voltatorii au putut să dovedească că proprietă­ţile acoperirii au fost îmbunătăţite semnificativ: plăcuţele aşchietoare amovibile care au fost aco­perite cu Tiger•tec® Gold WKP35G se remarcă printr-o rezistenţă la uzură considerabil mai mare pe flancuri, o tendinţă mai mică de formare a microfisurilor şi rezistenţă sporită la deformarea plastică. Dar, mai presus de toate: testele practice au arătat că durabilitatea a crescut cu aproxima­tiv 80%.

Desigur, acest salt inovator nu este o întâm­plare. A fost un obiectiv important al inginerilor de la Walter de a face noua generaţie de materia­le aşchietoare semnificativ mai rezistentă la uzură şi, în acelaşi timp, fiabilă din punctul de vedere al procesului de prelucrare. Soluţia constă într-un conţinut de aluminiu semnificativ mai mare. Aceasta este dată de nitrură de titan-aluminiu (TiAlN) cu un conţinut de aluminiu semnificativ mai mare de 85%, care este considerabil peste standard.

Pentru a realiza acest obiectiv, Walter a dez­voltat un proces complet nou: tehnologia ULP- CVD. Printr-o combinaţie între presiunea foarte scăzută (ultra-low pressure - ULP) şi depunerea chimică de vapori (chemical vapour deposition - CVD), dezvoltatorii din Tubingen au separat cu succes TiAlN - baza de fabricare a noilor sorturi.

• FOTO 1. Culoare nouă, tehnologie nouă de acoperire, rezistenţă la uzură şi mai mare: datorită acoperirii speciale TiAlN, sortul Tiger•tec® Gold WKP35G de la Walter este doar începutul unei întregi generaţii noi de plăcuţe aşchietoare amovibile. Imagine: Walter AG

• FOTO 2. Tiger•tec® Gold pe noua freză cu plăcuţe heptagonale Walter BLAXX M3024. Deja disponibilă pentru o gamă largă de aplicaţii, în viitor, noul sort Walter WKP35G va fi compatibil cu din ce în ce mai multe tipuri de scule. Imagine: Walter AG

Calea spre noile sorturi de materiale aschietoare a fost deschisă

Jorg Drobniewski: „La dezvoltarea noului TigerHec® Gold, a trebuit să fim foarte deschişi în gândire si să mergem dincolo de elementele de acoperire existente. Astfel, am pătruns pe teritorii noi si am lansat un tip complet nou de platformă tehnologică. Suntem convinşi că, prin aceasta, am deschis calea către noi sorturi de materiale aschietoare pentru prelucrarea cu carburi.”

Pe lângă materialul principal de acoperire TiAlN, noul sort WKP35G foloseşte, de asemenea, nitrură de titan (TiN). Din culoarea sa aurie s-a inspirat si numele noii tehnologii de acoperire de la Walter.

În primul rând, TiN este aplicată ca strat de legătură între substratul de carbură şi stratul principal de acoperire din TiAlN; în al doilea rând, este folosită ca strat superior peste stratul principal. „Culoarea aurie are efectul binevenit de a face mult mai uşoară detectarea uzurii decât în trecut,” explică Wolfgang Votsch, Senior Product Manager pentru produsele de frezare în cadrul Walter. Aceasta garantează o utilizare optimă a materialului aşchietor - nu mai este cazul ca muchiile neutilizate să fie aruncate. Stratul superior TiN este texturat. Plăcuţele aschietoare amovibile acoperite Tiger^tec® Gold sunt, aşadar, ideale şi pentru prelucrarea fontei.

Rată mai mică de formare a microfisurilor

În plus faţă de rezistenţa semnificativ mai mare la uzură pe flancuri şi de rezistenţa sporită la deformare plastică, ce pot fi atribuite în între­gime acoperirii mai dure, noua procedură de producţie Walter presupune şi un alt avantaj: o tendinţă mai scăzută de formare a microfisurilor. Jorg Drobniewski: „Acoperirile CVD care sunt supuse tensiunilor reziduale de întindere au deve­nit banale în domeniu. Acoperirea noastră TiAlN este prima acoperire creată prin procesul CVD care este supusă tensiunii reziduale de compresi­une. Acest lucru ne ajută să reducem semnificativ formarea microfisurilor, iar muchia aşchietoare rămâne intactă pentru mai mult timp - o condiţie pentru o durabilitate mare şi un proces de prelu­crare fiabil.”

Managerul Departamentului de dezvoltare a materialelor aşchietoare este convins că noua tehnologie de acoperire va revoluţiona sectorul. Si asta cu atât mai mult cu cât toate testele practice din industria auto, din sectorul ener­getic şi din alte sectoare industriale generale au confirmat aşteptările echipei. „Am testat o mare varietate de scenarii - la viteze de aşchiere între 120 m/min şi 320 m/min şi piese fabricate din diverse clase de oţel şi fontă. Rezultatele au fost concludente în ceea ce priveşte toţi parametrii relevanţi.”

Avantajele Tiger•tec® Gold pentru utiliza­tor pot fi rezumate în patru puncte:

• Durabilitate semnificativ mărită - 80% mai mare, în medie
• Fiabilitate crescută a procesului
• Productivitate sporită
• Detectare optimă a uzurii.

Când va lansa noua generaţie, Walter va oferi sortul Tiger•tec® Gold WKP35G pentru frezare în oţel şi fontă. În curând, vor urma alte sor­turi. La începutul anului 2017, specialiştii Walter şi-au propus să lanseze prima serie de plăcuţe aşchietoare amovibile standard cu acoperire Tiger•tec® Gold de pe piaţă.

• FOTO 3. Noua acoperire Tiger•tec® Gold WKP35G se remarcă prin rezistența la uzură considerabil mai mare pe flancuri, rata mai mică de formare a microfisurilor și rezistență sporită la deformarea plastică. Imagine: Walter AG