Czym jest powłoka węglowa? Rodzaje i zastosowania – wyjaśnienie

Powłoka węglikowa może być rozumiana na dwa sposoby: jednym z nich jest pokrycie warstwy węglika na powierzchni innych materiałów stalowych, a drugim jest pokrycie warstwy innych związków na powierzchni węglika.

Powlekanie węglikiem polega na nakładaniu cienkiej warstwy związków węglika na różne podłoża w celu poprawy ich właściwości powierzchniowych, trwałości i wydajności. Ta zaawansowana technologia obróbki powierzchniowej jest szeroko stosowana w różnych zastosowaniach przemysłowych w celu poprawy odporności na zużycie, twardości i żywotności narzędzi i komponentów. Istnieją dwa rodzaje powłok węglowych: podstawowe rodzaje węglika powłoka, z których każda pełni odrębne funkcje i ma różne zastosowania.

Niskie ceny rozwiązań dostosowanych do indywidualnych potrzeb. Nasza działalność fabryczna obejmuje projektowanie, opracowywanie i produkcję form do metalurgii proszkowej, części z węglika spiekanego, form do wtrysku proszku, narzędzi do tłoczenia i precyzyjnych części form.
WhatsApp: +86 186 3895 1317 E-mail: [email protected]

Pierwszy typ: pokrycie warstwą węglika innych materiałów stalowych.

1. Wprowadzenie do węglików spiekanych powlekanych.

Węglik spiekany, znany z wysokiej twardości i odporności na zużycie, obejmuje podłoże pokryte cienką warstwą materiałów węglikowych. Powłoki te są nakładane za pomocą technik takich jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD), fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) i natryskiwanie cieplne.

2. Klasyfikacja i charakterystyka materiałów powłokowych.

Materiały powłokowe, takie jak azotek wolframu, węglik wolframui azotek tytanu są wybierane na podstawie ich unikalnych właściwości:

• Azotek wolframu: Oferuje doskonałą odporność na zużycie i stabilność w wysokich temperaturach, idealną do zastosowań w wysokich temperaturach i przy dużych obciążeniach.
• Węglik wolframu: Znany ze swojej wyjątkowej twardości i odporności na łuszczenie, odpowiedni do obróbki różnych materiałów, w tym metali i ceramiki.
• Azotek tytanu: Stosowany głównie w środowiskach cięcia w wysokich temperaturach, poprawia precyzję i wydajność cięcia poprzez zmniejszenie zużycia i korozji.

3. Dobór materiałów do konkretnych zastosowań.

Wybór materiału powłoki zależy od środowiska pracy. Na przykład azotek wolframu jest preferowany w przypadku części narażonych na działanie wysokich temperatur, podczas gdy węglik wolframu lepiej nadaje się do operacji cięcia z dużą prędkością.

Drugi rodzaj: powlekanie innych związków na powierzchni węglika.

Ten rodzaj powłoki polega na nakładaniu na powierzchnię narzędzi z węglika spiekanego związków odpornych na zużycie, takich jak węgliki, azotki i tlenki, przy użyciu metod osadzania, takich jak PVD, CVD i osadzanie plazmowe. Metoda ta ma na celu dalsze poprawienie właściwości narzędzi z węglika spiekanego.

Zalety powlekanego węglika:

• Zwiększona twardość i odporność na zużycie: Powłoki takie jak TiC i TiN znacznie zwiększają twardość powierzchni i odporność na zużycie, wydłużając tym samym żywotność narzędzia.
• Zwiększona prędkość cięcia: Powlekane narzędzia mogą pracować z wyższymi prędkościami, zwiększając produktywność i wydłużając żywotność narzędzia 1-3 razy w tych samych warunkach.
• Zmniejszone tarcie i zużycie: Niskie współczynniki tarcia minimalizują zużycie narzędzi i zmniejszają siły skrawania o 10%-15%, ułatwiając proces obróbki.
• Wszechstronność: Narzędzia powlekane mogą obsługiwać zarówno operacje wykańczania, jak i półwykańczania, co upraszcza wymagania dotyczące narzędzi.

Powłoki specjalne, takie jak DLC:

Diamentopodobne powłoki węglowe (DLC) oferują wyjątkową twardość i niski współczynnik tarcia, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań wymagających wysokiej wydajności bez smarowania. Powłoki te są wystarczająco cienkie, aby uniknąć znacznej zmiany wymiarów części i mogą znacznie zwiększyć zarówno żywotność przedmiotu obrabianego, jak i ogólną wydajność pracy.

Powłoki z węglika są szeroko stosowane. w przemyśle narzędziowym i oprzyrządowaniu. Gdy nie stosuje się materiałów supertwardych, takich jak węglik wolframu (WC) lub diament, np. w stali szybkotnącej (HSS), dodanie powłoki węglowej może poprawić twardość i odporność na zużycie narzędzi stalowych, zwiększając ich wydajność i wydłużając żywotność. Gdy węglik wolframu jest stosowany jako materiał bazowy do wytwarzania produktów, powłoki nie są zazwyczaj wymagane. W przypadku stosowania jako elementy form powłoki zazwyczaj nie są konieczne.