最新的PVD復合鍍層刀片為航空與模具領域的仿形銑削加工提供高生產率的方案。
應用PVD（物理氣相沉積）鍍層工藝的新型復合鍍層在針對高硬度工件材料高性能立銑與仿形銑的銑刀片開發里正扮演一個重要的角色。快速增長的應用領域包括用于當今噴氣發動機制造的高溫合金與模具的高速精加工。
針對更高強度合金的韌性更好的刀片
在航空產業里，追求燃效更高與噴氣發動機更安靜的需求推動高溫合金向進步純度、韌性與高溫強度等方面的發展。但是，這些進步對加工性是有負面影響的。隨著合金高溫強度的增加，在立銑與仿形銑加工時就產生作用在切削刃上的力。其結果是，曾經適用于加工很多種鈦合金與鎳基高溫合金的C-2硬質合金材質等級變得不再合適了。假如應用到本日的高溫合金，它們將不可避免地遭受切削刃的毀壞與切削深度線處嚴重的溝槽磨損。
對于這種研發的成果之一是已經推出了先進的細顆粒硬質合金銑削材質等級，它在高溫合金應用里具備進步刀具壽命與改善可靠性的能力。與傳統的硬質合金相比，細顆粒硬質合金具有更高的抗壓縮強度，僅僅是為了韌性其本錢高一些。因此，它們抵抗高溫合金加工常見失效模式比傳統硬質合金要有效得多。
為進步高溫合金加工的生產率，PVD鍍層為了進步切削刃的耐磨性與韌性并且不犧牲細顆粒硬質合金基體的抗壓縮強度與硬度而研發的。這種鍍層的第一層是氮化鈦 (TiN)，下一層是碳氮化鈦 (TiCN)，然后是氮鋁化鈦 (TiAlN)。從歷史上看，TiN鍍層的通用性最好，對很寬范圍的切削工況及很多種鈦合金、高溫合金有效。TiCN比TiN更硬，并且具有上述優點。第三種鍍層在最近的幾年里最具有吸引力。當它第一次推出時，由于鍍層表面較粗糙而且一致性不太好，僅在有限的應用場合里進步切削速度的能力。在車削應用里進步鋁的含量導致了速度能力與硬度的戲劇性進步。于是這種鍍層的應用范圍擴展了。
如今的細顆粒硬質合金銑削材質等級組合了多層這樣的鍍層，并且被證實在很寬的應用范圍里比任何早期單一鍍層形式的性能更好。最新的PVD復合鍍層材質等級還提供其他重要的上風。其中之一是干切削。 由于這些材質等級在更快的切削速度下切除非常小的切屑，通常不需要冷卻液來控制切削刃或工件上的積屑瘤。因此，通常可消除與使用冷卻液相關的負面環境影響與本錢開銷。
以山高為先鋒的兩種新技術在該領域提供經濟性的上風。我們現在能提供通過直接壓制或擠壓方式獲得早先只能由磨削生產的非常復雜的銑削槽型。消除這種昂貴的工序意味著一種加工難加工材料的本錢更低的方案。
針對模具應用的槽型與鍍層
PVD復合鍍層細顆粒硬質合金的另一重要應用領域是模具行業，它們能提供淬硬工具鋼高速精加工的能力。在很多情況下，這些高速仿形銑削加工能獲得的加工表面粗糙度好到足以戲劇性的降低或甚至取消鉗工的手工拋光或其它手工精加工手段。總加工時間可減少多達25%至 30%。
對于山高來說，它所有的針對模具應用的仿形銑刀都使用PVD復合鍍層細顆粒硬質合金刀片，這些刀片由具有兩個有效切削刃的經精密磨削的切削刃組成。PVD復合鍍層的一個明顯的特性是它們的切削刃非常鋒利，它代表了傳統以為硬材料的高進給加工需要特別強壯的切削刃的觀點的一種發展。
用于模具加工的山高最新的PVD復合鍍層細顆粒硬質合金是為著名的小魔王小直徑立銑系統研發的F15M與 F30M銑削材質等級。關于這些刀片的非常鋒利的切削刃的一個重要補充是PVD（物理氣相沉積）鍍層工藝。由于PVD鍍層薄，它們能精確地復制即使是非常鋒利的切削刃。于是其終極產品把切削刃的耐磨性與化學穩定性結合在一起得到切削非常輕快的槽型。而且由于PVD鍍層不會引起刃口強度的降低，切削刃的韌性好，因此能抵抗崩刃。
產品評述
正由于切削輕快的特性與高的切削刃強度的組合，用于小魔王立銑系統山高的PVD復合鍍層銑削材質等級在航空與模具材料加工時提供高效可靠的性能。F15M材質等級專門設計用于高速仿形銑削加工里的超精加工，而F30M材質等級設計用于完成更寬范圍的應用。它將為鋼件、不銹鋼與高溫合金的立銑精加工與半精加工提供可靠的性能，而且足以加工硬度高達HRC 55的淬硬鋼。結合小魔王切削刃鋒利的B90刀片槽型，F30M材質等級能用于模具或航空材料的粗加工與半精加工。對于仿形銑削精加工，將該材質等級與精密球頭槽型B90P結合，它也有鋒利的切削刃并且在切削薄切屑時尤其有效。
An Edge on PCBN
As an alternative approach to meeting the requirements of high-hardness endmilling and copymilling operations, some cutting-tool manufacturers have developed either negative, or dead-flat, insert geometries aimed at providing greater edge strength. To obtain the necessary cutting speeds, PCBN-tipped (polycrystalline cubic boron nitride) inserts are used, which, in effect, remove the hardened work material by rubbing or burnishing, rather than cutting. Though this machining technique creates tremendous heat in the insert, the PCBN cutting material is able to withstand it. For this reason, Carboloy also offers PCBN-tipped inserts as an alternative to the PVD multi-layer micrograin carbides. From our perspective, however, the real value of PCBN for high-speed finishing of hardened materials lies in the future, when we can expect requirements for still higher cutting data. In the meantime, the PVD multi-layers with ultra-sharp edges offer proven capabilities to meet today's requirements as well as or better than PCBN, and at significantly lower cost.(end)