Obraz0020 2

20

w wypełnionej argonem komorze o temperaturze ok. 500°C. W pierwszym etapie przyspieszane wysokim napięciem (1-5 kV) jony argonu bombardują powierzchnię narzędzia, czyszcząc ją. Następnie tytan, także umieszczony w komorze, jest podgrzewany (np. lukiem elektrycznym) do stanu plazmy (zjonizo-wanej pary Ti). Jednocześnie do komory doprowadzany jest azot. Jony tytanu przyspieszane napięciem w kierunku narzędzia bombardują jego powierzchnię, gdzie łączą się z azotem, powodując powstawanie cienkiej (do 10 jum) warstewki azotku tytanu o twardości ponad 2500 HV.

Narzędzia pokryte TiN mają atrakcyjny złoty kolor, łatwo są więc rozróż-nialne. Nade wszystko jednak pokrycie to ma bardzo duży wpływ na właściwości skrawne ostrza, znacznie zwiększając jego trwałość. Pamiętając, że narzędzia ze stali szybkotnących są przeostrzane, należy podkreślić, że pokrywanie to ma sens jedynie wtedy, gdy narzędzie ostrzone jest tylko na jednej powierzchni (natarcia lub przyłożenia), podczas gdy dominujące zużycie występuje na drugiej, jak w przypadku narzędzi do obróbki kół zębatych, gwintowników, prze-ciągaczy czy wierteł. Największe korzyści można uzyskać dzięki stosowaniu go do złożonych i drogich narzędzi do obróbki kól zębatych, jak frezy ślimakowe czy dłutaki. Mają one złożoną (ewołwentową) powierzchnię przyłożenia, decydującą o zarysie krawędzi skrawającej, oraz prostą (płaską, śrubową lub stożkową) powierzchnię natarcia. Stosunkowo niewielkie prędkości skrawania sprawiają że narzędzia te zużywają się przede wszystkim na powierzchni przyłożenia, natomiast ostrzone są wyłącznie na powierzchni natarcia.

Narzędzie jest uznawane za nieprzydatne do dalszej pracy (stępione), gdy krawędź skrawająca cofnie się o wartość KE. Na rysunku 1.5a przedstawiono sposób zużywania się ostrza takiego narzędzia pokrywanego i niepokrywanego, na rys. 1.5b zaś przebiegi zużycia powierzchni przyłożenia w czasie. Założono przy tym, że narzędzie pokrywane było już przeostrzane, ma więc warstewkę TiN jedynie na powierzchni przyłożenia. Wynikające stąd wolniejsze zużywanie się tej powierzchni pociąga za sobą dwa skutki, widoczne na obu częściach rys. 1.5:

-    w celu osiągnięcia tego samego cofnięcia krawędzi (zużycia promieniowego) KE potrzebne jest większe zużycie na powierzchni natarcia, czyli dłuższy czas pracy,

-    mniejsze zużycie VB_E powierzchni przyłożenia pokrywanego narzędzia sprawia, że mniejsza ilość materiału jest konieczna do usunięcia przy ostrzeniu (tańsze ostrzenie) i oczywiście większa możliwa liczba przeostrzeń.

Szerokie zastosowanie znalazło także pokrywanie powłoką TiN wierteł krętych. Wiertła te zużywają się na powierzchni natarcia, przyłożenia oraz pomocniczej powierzchni przyłożenia (łysinka), ostrzone są natomiast jedynie na powierzchni przyłożenia. Pozostające po ostrzeniu pokrycie powierzchni natarcia powoduje znaczne zmniejszenie tarcia wióra o tę powierzchnię i obniżenie sił skrawania. To z kolei pociąga za sobą zmniejszenie ryzyka ukręcenia wiertła, a także ułatwda odprowadzanie wiórów, co ma szczególne znaczenie przy