PVD o CVD? Cómo elegir un mejor recubrimiento para cortadores

PVD y CVD son actualmente tratamientos muy comunes para tratamientos superficiales en herramientas y moldes. CVD se basa en la deposición química de vapor, mientras que PVD se basa en la deposición física de vapor, debido a sus diferencias en principio, lo que da como resultado su recubrimiento final. Los resultados de las capas también son diferentes, con diferente énfasis en las aplicaciones.

PVD (deposición física de vapor) es una tecnología de descarga de arco de bajo voltaje y alta corriente que evapora un objetivo de metal e ioniza tanto la sustancia vaporizada como el gas en condiciones de vacío. Se forma una película ultra dura de 10 um en la superficie del producto. Una tecnología puntera en el campo de las nuevas tecnologías de tratamiento de superficies. Esta cubertería de plata recubierta de PVD súper dura se forma en una película en una cámara hermética al vacío, por lo que apenas contamina el medio ambiente. PVD puede obtener fácilmente recubrimientos cerámicos y recubrimientos compuestos con alta dureza y alta resistencia al desgaste que son difíciles de obtener por otros métodos. Se puede aplicar a piezas de moldes de herramientas para duplicar la vida útil y lograr un bajo costo y una alta ganancia.

El PVD es más delgado que el CVD, el espesor del recubrimiento de CVD es de 10 a 20 μm y el espesor del recubrimiento de PVD es de solo 3 a 5 μm. La temperatura de procesamiento de PVD es de aproximadamente 500 °C, mientras que la temperatura dentro del horno de CVD es de 800~1000 °C. Se puede ver que debido a la alta temperatura, CVD tiene requisitos de resistencia a altas temperaturas para el material a tratar. Difícilmente podemos ver otra cosa que no sea carburo cementado en las herramientas tratadas con CVD porque solo las aleaciones duras en los principales materiales de corte pueden soportar temperaturas tan altas.

Además, el recubrimiento de CVD tiene una temperatura de procesamiento relativamente alta debido a su gran espesor, y se genera fácilmente una tensión de tracción en la superficie durante el enfriamiento para formar grietas finas. Estas grietas se propagan fácilmente bajo un impacto externo (por ejemplo: fresado), y el revestimiento se despega una vez que se extiende por todo el revestimiento, privando así a la base de la herramienta de la protección del revestimiento. Por lo tanto, las herramientas recubiertas de CVD se utilizan en un gran número de plaquitas de torneado porque la fuerza de corte es uniforme y continua durante todo el proceso de corte. En este momento, el revestimiento de CVD se refleja en la resistencia al desgaste del espesor. Está despejado.

En cambio, el corte interrumpido representado por el fresado. Durante el proceso de corte, el corte continuo del filo impacta el revestimiento y la superficie de la herramienta. La temperatura de procesamiento más baja del PVD (alrededor de 500 °C) hace que se forme una tensión de compresión en lugar de una tensión de tracción durante el enfriamiento, lo que produce el efecto de prevenir la formación de grietas y la expansión. Además, debido al espesor delgado del revestimiento de PVD, la geometría de la hoja no cambia mucho, lo que puede preservar en gran medida el filo de la hoja y reducir la fuerza de corte y el calor del corte. En resumen, se puede ver que PVD es más adecuado para fresado intermitente y casi todas las herramientas en general.

Para ser justos, CVD tiene una ventaja sobre la tecnología PVD convencional que es difícil de alcanzar con PVD, el material de recubrimiento CVD más utilizado, Al2O3. Al2O3 tiene muy buena estabilidad física y química, es duro y resistente al desgaste, y tiene un costo extremadamente bajo, pero es difícil de lograr en PVD ordinario debido al proceso de fabricación. Por supuesto, debido a las muchas otras ventajas del PVD y debido a su continua expansión en los materiales de recubrimiento en los últimos años, su rendimiento ha superado gradualmente al CVD en más y más aspectos. Su participación de mercado actual en el mercado mundial de herramientas ha aumentado gradualmente de 20% a 30% hace más de una década a más de 50% ahora.