PVD oder CVD? So wählen Sie eine bessere Beschichtung für Fräser

PVD und CVD sind derzeit sehr verbreitete Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen und Formen. CVD basiert auf chemischer Gasphasenabscheidung, während PVD aufgrund ihrer prinzipiellen Unterschiede auf physikalischer Gasphasenabscheidung basiert, was zu ihrer endgültigen Beschichtung führt. Die Schichtergebnisse sind ebenfalls unterschiedlich, mit unterschiedlichem Schwerpunkt auf Anwendungen.

PVD (Physical Vapor Deposition) ist eine Niederspannungs- und Hochstrom-Bogenentladungstechnologie, die ein Metalltarget verdampft und sowohl die verdampfte Substanz als auch das Gas unter Vakuumbedingungen ionisiert. Auf der Oberfläche des Produkts bildet sich ein ultraharter 10-um-Film. Eine Spitzentechnologie auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung mit neuen Technologien. Dieses superharte PVD-beschichtete Foliensilber wird in einer vakuumdichten Kammer zu einer Folie geformt, sodass es die Umwelt kaum belastet. PVD kann leicht keramische Beschichtungen und Verbundbeschichtungen mit hoher Härte und hoher Verschleißfestigkeit erhalten, die durch andere Verfahren schwer zu erhalten sind. Es kann auf Werkzeugformteile angewendet werden, um die Lebensdauer zu verdoppeln und niedrige Kosten und hohen Gewinn zu erzielen.

PVD ist dünner als CVD, die CVD-Beschichtungsdicke beträgt 10 bis 20 μm und die PVD-Beschichtungsdicke nur etwa 3 bis 5 μm. Die Verarbeitungstemperatur von PVD beträgt etwa 500 °C, während die Temperatur im Inneren des CVD-Ofens 800 bis 1000 °C beträgt. Es ist ersichtlich, dass CVD aufgrund der hohen Temperatur hohe Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit des zu behandelnden Materials stellt. Wir können auf CVD-behandelten Werkzeugen kaum etwas anderes als Hartmetall sehen, weil nur die harten Legierungen in den Mainstream-Schneidstoffen solch hohen Temperaturen standhalten können.

Außerdem hat die CVD-Beschichtung aufgrund ihrer dicken Dicke eine relativ hohe Verarbeitungstemperatur, und während des Abkühlens wird leicht eine Zugspannung auf der Oberfläche erzeugt, um feine Risse zu bilden. Diese Risse breiten sich leicht unter äußerer Einwirkung (z. B. Fräsen) aus, und die Beschichtung blättert ab, sobald sie sich durch die gesamte Beschichtung erstreckt, wodurch der Werkzeugbasis der Beschichtungsschutz entzogen wird. Daher werden CVD-beschichtete Werkzeuge in einer großen Anzahl von Dreheinsätzen verwendet, da die Schnittkraft während des gesamten Schneidvorgangs gleichmäßig und kontinuierlich ist. Zu diesem Zeitpunkt spiegelt sich die CVD-Beschichtung in der Verschleißfestigkeit der Dicke wider. Alles klar.

Im Gegensatz dazu wird das unterbrochene Schneiden durch Fräsen dargestellt. Während des Schneidvorgangs wirkt der kontinuierliche Schnitt der Schneide auf die Beschichtung und die Oberfläche des Werkzeugs. Die niedrigere Verarbeitungstemperatur von PVD (ca. 500 °C) bewirkt, dass beim Abkühlen Druckspannungen statt Zugspannungen aufgebaut werden, wodurch die Wirkung erzielt wird, Rissbildung und -ausdehnung zu verhindern. Darüber hinaus wird die Geometrie der Klinge aufgrund der geringen Dicke der PVD-Beschichtung nicht wesentlich verändert, wodurch die Schärfe der Klinge weitgehend erhalten und die Schneidkraft und Schneidwärme reduziert werden kann. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass PVD für das intermittierende Fräsen und fast alle Werkzeuge insgesamt besser geeignet ist.

Um fair zu sein, hat CVD einen Vorteil gegenüber der konventionellen PVD-Technologie, der nur schwer mit PVD, dem am häufigsten verwendeten CVD-Beschichtungsmaterial, Al2O3, eingeholt werden kann. Al2O3 hat eine sehr gute physikalische und chemische Stabilität, ist hart und verschleißfest und ist extrem kostengünstig, aber es ist aufgrund des Herstellungsprozesses schwierig, es auf gewöhnlichem PVD zu erreichen. Aufgrund der vielen anderen Vorteile von PVD und aufgrund der kontinuierlichen Erweiterung der Beschichtungsmaterialien in den letzten Jahren hat seine Leistung die CVD in immer mehr Aspekten übertroffen. Sein derzeitiger Marktanteil auf dem weltweiten Werkzeugmarkt ist schrittweise von 20% auf 30% vor mehr als einem Jahrzehnt auf jetzt über 50% gestiegen.