Characteristic of the wear of a tool coating based on amorphous carbon during chipboard milling

Characteristic of the wear of a tool coating based on amorphous carbon during chipboard milling. The study verified the durability and the course of wear during the durability tests of the TiAlN / a-C:N double tool coating. The aforementioned coating consisted of a bottom layer of TiAlN and a top layer based on nitrogen-enriched amorphous carbon. Standard replaceable cutters for milling heads made of WC-Co sintered carbide were subjected to the modification process. The coating was applied using plasma by RF Magnetron Sputtering. During the tests, the blade wear was measured using a workshop microscope. The VB max indicator measured on the clearance face was adopted as the blunting criterion and its maximum value was set on 0,2 mm. The results show that the additional coating of amorphous carbon contributed to the increase of the tool durability determined with cutting distance. The use of only a single layer based on TiAlN shortened the durability by about 3%. On the other hand, applying both the bottom and top layers (TiAlN /a-C:N) extended the cutting distance by about 24%. The research showed a clear advantage in terms of the durability of the blades modified with a multi-layer coating in relation to a single-layer. Moreover, the positive effect of the top layer containing amorphous carbon on tool durability has been demonstrated.

Charakterystyka zużywania się powłoki narzędziowej opartej na węglu amorficznym podczas frezowania płyty wiórowej. W pracy zweryfikowano trwałość oraz przebieg zużywania się podczas prób trwałościowych podwójnej powłoki narzędziowej TiAlN/a-C:N. Na wspomnianą powlokę składa się spodnia warstwa TiAlN oraz wierzchnia oparta na węglu amorficznym wzbogaconym azotem. Procesowi modyfikacji poddano standardowe wymienne noże do głowic frezarskich wykonane z węglika spiekanego WC-Co. Powłoka została naniesiona przy użyciu plazmy metodą RF Magnetron Sputtering. W trakcie badań wykonywano pomiary zużycia ostrzy przy pomocy mikroskopu warsztatowego. Jako kryterium stępienia przyjęto wskaźnik VBmax wynoszący 0.2 mm, mierzony na powierzchni przyłożenia. Rezultaty wskazują, iż dodatkowa powłoka z amorficznego węgla, przyczyniła się do podniesienia trwałości ostrza wyrażonego drogą skrawania. Zastosowanie jedynie pojedynczej warstwy opartej na TiAlN obniżyło trwałość narzędzia o ok 3 %. Natomiast zastosowanie zarówno spodniej jak i wierzchniej warstwy (TiAlN/a-C:N) wydłużyło drogę skrawania o ok 24%. Praca wykazała wyraźną przewagę ostrza modyfikowanego powłoką wielowarstwową pod kątem trwałości w stosunku do powłoki jednowarstwowej. Ponadto, został wykazany pozytywny wpływ wierzchniej warstwy zawierającej węgiel amorficznego na trwałość narzędzia.