螺紋成型工藝已經發展為一項取代攻絲的非切削和具有成本效益的工藝-尤其是冷成型的材料。擁有多年經驗的工具專家,如在瑞士Bellach的Fraisa公司,正在采用他們的涂層伙伴CemeCon的技術訣竅不斷優化他們的產品。
對于在相對較軟的材料中的內螺紋,例如鋁,成型相比攻絲具有相當多的優勢-不會產生碎屑。邊緣光滑,由于經過了冷加工硬化,比基礎材料更為堅硬。
因此,Fraisa的研發部門與各涂層專家進行了探討,其中也包括CemeCon公司。雙方共同制定出了一項聯合規范表。Carolina Siebert說:“這項工作使我們能夠在類金剛石(DLC)的基礎上構建涂層。其高耐磨性和磨損系數(0.1)顯示,性能相比TiN有可能有顯著提升。”
以前使用的TiN涂層(左)并沒有使Fraisa達到預期的性能。DLC涂層使鋁加工過程中新的螺紋成型工具(右)具有更高的生產能力。
對于在相對較軟的材料中的內螺紋,例如鋁,成型相比攻絲具有相當多的優勢-不會產生碎屑。邊緣光滑,由于經過了冷加工硬化,比基礎材料更為堅硬。
然而,對于鋁和鍛造鋁合金的機加工要求是很高的:材料黏著的傾向性必須使所使用工具的特殊表面性能盡量減小,否則會導致過早磨損的結果。然而,對螺紋成型工具表面的涂層要求,與對絲錐的要求是大不相同的。
光滑的TiN是不夠的
碩士工程師Carolina Siebert在Fraisa負責表面處理技術的產品開發,他說:“除了必要的耐磨性,成型的工具必須有特殊的光滑特性,以確保工具的最佳性能。在過去,通過一個特別光滑的TiN涂層,就可以實現這種結合,它也可以用于鋁材料以及鋼材。但對于我們的新產品線來說,做到這一點還不夠。”
因此,Fraisa的研發部門與各涂層專家進行了探討,其中也包括CemeCon公司。雙方共同制定出了一項聯合規范表。Carolina Siebert說:“這項工作使我們能夠在類金剛石(DLC)的基礎上構建涂層。其高耐磨性和磨損系數(0.1)顯示,性能相比TiN有可能有顯著提升。”

以前使用的TiN涂層(左)并沒有使Fraisa達到預期的性能。DLC涂層使鋁加工過程中新的螺紋成型工具(右)具有更高的生產能力。
使用DLC可以大量減少材料的堆積,或者通常在亞共晶鋁的堆積,這樣可以避免工具的過早磨損。這意味著工具可以有更長的使用壽命,單從這一點就已經優于攻絲工藝,同時還提高了加工速度。此外,由于更光滑的材料表面,使螺紋的精度更高,從而使用戶受益。Carolina Siebert說:“所有這一切都使我們的螺紋成型工具成為具有更高生產能力的鋁加工的另一個關鍵性因素。由于表面解決方案與我們的具體應用,以及從我們的涂層合作伙伴CemeCon獲得的全方位服務相吻合,因此我們能夠生產出高性能的產品。它使我們能夠滿足我們的客戶提出的高精確度的要求。

替代鋁攻絲,產生很少碎屑,具有成本效益:在Fraisa進行DLC涂層的螺紋成型工具。