공구는 공작기계 가공에 있어 중요한 부품 중 하나입니다.과학과 기술의 발전으로 공구는 원래의 합금 공구에서 가장 일반적으로 사용되는 코팅 공구로 변경되었습니다.초경합금 및 고속도강 공구의 재연마 및 재코팅은 현재 일반적인 공정입니다.공구 재연마 또는 재코팅 비용은 새 공구 제조 비용의 극히 일부에 불과하지만 공구 수명을 연장하고 제조 비용을 절감할 수 있습니다.재연마 공정은 특수공구나 고가의 공구에 사용되는 대표적인 처리방법입니다.재연마하거나 재코팅할 수 있는 도구에는 드릴 비트, 밀링 커터, 호브 및 성형 도구가 포함됩니다.
공구 재연삭
드릴이나 밀링 커터의 재연삭 공정에서는 원래의 코팅을 제거하기 위해 절삭날을 연삭해야 하므로 사용되는 연삭 휠은 충분한 경도를 가져야 합니다.재연삭을 통한 절삭날의 전처리는 매우 중요합니다.공구 재연삭 후에 원래 절삭날의 기하학적 형태가 완전하고 정확하게 유지될 수 있어야 할 뿐만 아니라 PVD 코팅 공구가 재연삭에 대해 "안전"해야 합니다.따라서 무리한 연삭 공정(예: 고온으로 인해 공구 표면이 손상되는 거친 연삭이나 건식 연삭 등)을 피해야 합니다.
코팅 제거
공구를 다시 코팅하기 전에 원래의 모든 코팅을 화학적 방법으로 제거할 수 있습니다.복잡한 공구(호브, 브로치 등)나 여러 번 재도장한 공구, 코팅 두께로 인해 문제가 발생한 공구에는 화학적 제거 방법이 자주 사용됩니다.코팅의 화학적 제거 방법은 일반적으로 고속 강철 도구로 제한됩니다. 이 방법은 초경합금 기판을 손상시키기 때문입니다. 코팅의 화학적 제거 방법은 초경합금 기판에서 코발트를 필터링하여 표면 다공성을 초래합니다. 기질, 기공 형성 및 재 코팅의 어려움.
"고속강의 경질 코팅 부식 제거에는 화학적 제거 방법이 선호됩니다."초경합금 매트릭스에는 코팅의 성분과 유사한 화학 성분이 포함되어 있기 때문에 화학 제거 용제는 고속도강 매트릭스보다 초경합금 매트릭스를 손상시킬 가능성이 더 높습니다.
또한 PVD 코팅을 제거하는 데 적합한 몇 가지 특허받은 화학적 방법이 있습니다.이러한 화학적 방법에서는 코팅 제거 용액과 초경합금 매트릭스 사이에 약간의 화학 반응이 있지만 현재 이러한 방법은 널리 사용되지 않습니다.또한, 레이저 가공, 분사 연마 등과 같은 코팅을 청소하는 다른 방법도 있습니다. 표면 코팅 제거의 우수한 균일성을 제공할 수 있는 화학적 제거 방법이 가장 일반적인 방법입니다.
현재 일반적인 재코팅 공정은 재연삭 공정을 통해 공구의 원래 코팅을 제거하는 것입니다.
재코팅의 경제성
가장 일반적인 공구 코팅은 TiN, TiC 및 TiAlN입니다.다른 초경질 질소/탄화물 코팅도 적용되었지만 그다지 일반적이지는 않습니다.PVD 다이아몬드 코팅 공구는 재연삭 및 재코팅도 가능합니다.재코팅 과정에서 중요한 표면이 손상되지 않도록 공구를 "보호"해야 합니다.
이런 경우가 종종 있습니다. 코팅되지 않은 도구를 구입한 후 사용자는 재연마해야 할 때 이를 코팅하거나 새 도구 또는 재연삭 도구에 다른 코팅을 적용할 수 있습니다.
재코팅의 한계
공구가 여러 번 재연마될 수 있는 것처럼 공구의 절삭날도 여러 번 코팅될 수 있습니다.공구 성능을 향상시키는 열쇠는 재연삭된 공구 표면에 접착력이 좋은 코팅을 얻는 것입니다.
절삭날을 제외하고 공구 표면의 나머지 부분은 공구 유형과 가공에 사용되는 절삭 매개변수에 따라 공구를 연삭할 때마다 코팅하거나 다시 코팅할 필요가 없을 수도 있습니다.호브와 브로치는 재코팅 시 원래 코팅을 모두 제거해야 하는 도구입니다. 그렇지 않으면 도구 성능이 저하됩니다.응력으로 인한 접착 문제가 두드러지기 전에 오래된 코팅을 제거하지 않고 도구를 몇 번 다시 코팅할 수 있습니다.PVD 코팅은 금속 절단에 유리한 잔류 압축 응력을 갖고 있지만 이 압력은 코팅 두께가 증가함에 따라 증가하며 고정된 한계를 초과하면 코팅이 박리되기 시작합니다.기존 코팅을 제거하지 않고 재코팅하는 경우 공구의 외경에 두께가 추가됩니다.드릴 비트의 경우 구멍 직경이 커지고 있음을 의미합니다.따라서 공구 외경에 대한 추가 코팅 두께의 영향과 가공된 구멍 직경의 치수 공차에 대한 두 가지 영향을 모두 고려해야 합니다.
드릴 비트는 오래된 코팅을 제거하지 않고 5~10회 코팅할 수 있지만 그 후에는 심각한 오류 문제에 직면하게 됩니다.Spec Tools의 부사장인 Dennis Klein은 ±1μm의 오차 범위 내에서는 코팅 두께가 문제가 되지 않을 것이라고 믿었습니다.다만, 오차가 0.5~0.1μm 범위 내인 경우에는 코팅 두께의 영향을 고려해야 합니다.코팅 두께가 문제가 되지 않는 한, 재코팅 및 재연삭된 도구는 원래 도구보다 더 나은 성능을 가질 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 2월 24일