新一代切削刀具材料，可使生產(chǎn)效率提高300％

Tiger·tec  Gold (金虎) – 實(shí)現(xiàn)巨大突破

全球用戶的福音：新一代切削刀具材料，可使生產(chǎn)效率提高300％

總部位于圖賓根的瓦爾特公司在2016年斯圖加特國(guó)際金屬加工展覽會(huì)上就提高了預(yù)期。新一代切削刀具材料Walter’s Tiger·tec  Gold (金虎)代表了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)飛躍。2017年初采用新涂層的第一片可轉(zhuǎn)位刀片上市，其中有一件事情很清楚：圖賓根加工開(kāi)發(fā)專(zhuān)家非常實(shí)在，一點(diǎn)都不浮夸。

瓦爾特高級(jí)銑削產(chǎn)品經(jīng)理Wolfgang Vötsch強(qiáng)調(diào)：“我們收到無(wú)數(shù)客戶對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新的正面反饋。”全世界無(wú)數(shù)用戶都在使用Tiger·tec  Gold。他們都非常認(rèn)可新品質(zhì)、新特性。”

這不足為奇：客戶來(lái)自不同的行業(yè)，例如汽車(chē)行業(yè)和能源行業(yè)，或模具制造業(yè)和機(jī)械工程業(yè)。他們連續(xù)不斷地報(bào)告Tiger·tec? Gold前所未有的良好使用效果。“據(jù)記載，有些情況的性能增加百分之百。幾乎所有的應(yīng)用，刀具的壽命是傳統(tǒng)刀具的2～3倍。”

根本性的創(chuàng)新

過(guò)去二十年，全球加工業(yè)的切削刀具材料都是基于碳氮化鈦和氧化鋁。當(dāng)然，這些年來(lái)，這些涂層的性質(zhì)在不斷優(yōu)化，但是他們的局限性越來(lái)越明顯。當(dāng)今應(yīng)用領(lǐng)域例如高科技、航空工業(yè)和汽車(chē)行業(yè)所使用的材料越來(lái)越難以切削，其要求的涂層性質(zhì)，傳統(tǒng)涂層幾乎不可能滿足要求。與現(xiàn)有解決方案相比，要求的刀具需要更耐磨，效率要更高。

Wolfgang Vötsch說(shuō)：“我們多年來(lái)都在尋求根本性變革，我們也沖在該領(lǐng)域發(fā)展的前沿，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。”

總部位于圖賓根的瓦爾特采用Tiger·tec ?? Gold搭建了一個(gè)嶄新的平臺(tái)，該平臺(tái)基于TiAlN，采用新研發(fā)的CVD涂層工藝制造。由于這種材料的獨(dú)特性能，其最適合中高速銑削鋼件和鑄鐵工件。

刀具使用壽命延長(zhǎng)約80％

上市前，瓦爾特的研發(fā)人員對(duì)新Tiger·tec ??Gold WKP35G材質(zhì)進(jìn)行了廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。正如預(yù)期的一樣，測(cè)試結(jié)果表明，在三個(gè)領(lǐng)域的改進(jìn)特別明顯，這也在實(shí)踐中得到確認(rèn)。由于后刀面的耐磨性特別好、形成發(fā)絲裂紋的速度慢、耐塑性變形的能力強(qiáng)，采用WKP35G涂層的刀具性能非常出色。

初始現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果表明，總壽命平均延長(zhǎng)80％，但是當(dāng)今市場(chǎng)擁有報(bào)告性能平均提高100％～200％。Wolfgang Vötsch說(shuō)：“最高水平時(shí)，刀具使用壽命可延長(zhǎng)300％，這不僅僅是某些特殊應(yīng)用，而是采用了不同的零件和材料 - 從結(jié)構(gòu)、合金和不銹鋼到灰口鑄鐵、致密球墨鑄鐵。”

瓦爾特客戶的一名應(yīng)用工程師表示：“新材質(zhì)比原來(lái)的致密球墨鑄鐵要好得多。”另一名工程師也很驚嘆：“磨損太低，您什么也看不見(jiàn)。我當(dāng)初懷疑是否換了刀片，但實(shí)際上他們沒(méi)有換。”

自Tiger·tec  Gold上市以來(lái)，以下零件已經(jīng)采用新涂層經(jīng)過(guò)處理，并且效果很好：
- 采用GG25（灰口鑄鐵）制成的發(fā)動(dòng)機(jī)本體
- 采用GG25（灰口鑄鐵）制成的機(jī)床床身
- 采用St42（結(jié)構(gòu)鋼）制成的挖掘機(jī)支承板
- 采用35CrMo（合金鋼）制成的驅(qū)動(dòng)軸
- 采用GG25（灰口鑄鐵）制成的玻璃瓶鑄模
- 采用C70（合金鋼）制成的連桿
- 采用GG25（灰口鑄鐵）制成的轉(zhuǎn)向節(jié)

新一代切削刀具材料的性能明顯提高的主要原因是獨(dú)特的涂層特性：TiAlN的含鋁量高達(dá)85％左右，因?yàn)槠溆捕却?、特別因?yàn)槠涑惺芸箟簹堄鄳?yīng)力，性能非常出色。

全球獨(dú)一無(wú)二的工藝

瓦爾特的工程師研發(fā)出一種全新的制造工藝，支持系列生產(chǎn)的沉積TiAlN。ULP-CVD技術(shù) – 超低壓（ULP）法和化學(xué)氣相沉積（CVD）的組合。迄今，這種工藝是整個(gè)全球市場(chǎng)獨(dú)一無(wú)二的。

除了TiAlN作為主要涂層外，新可轉(zhuǎn)位刀片也使用氮化碳（TiN）：它既是硬質(zhì)合金基體與TiAlN主涂層之間的連接層，同時(shí)也是主涂層上的面層。它是新一代切削刀具材料TiN的亮點(diǎn)。一個(gè)很受歡迎的意外效果：與黑色或灰色面層相比，識(shí)別刀具磨損更加容易。

新涂層硬度可導(dǎo)致后刀面較大的耐磨損能力和較好的耐塑性變形的能力，新的制造方法還可以大大降低發(fā)絲裂紋的形成速度。與承受抗拉殘余應(yīng)力的CVD涂層不一樣（這是整個(gè)行業(yè)以前的一個(gè)共同點(diǎn)），Wolfgang Vötsch表示，Tiger·tec? Gold TiAlN是采用CVD工藝制作的第一種承受抗壓殘余應(yīng)力的涂料。

此外，新涂層工藝很適合干式加工和濕式加工。“干式加工還有其他優(yōu)勢(shì)：因?yàn)闇囟茸兓。毒叱惺艿膽?yīng)力小，所以它非常環(huán)保，冷卻液成本很低，刀具使用壽命也很長(zhǎng)。”

總之，Tiger·tec? Gold最吸引顧客的地方是“加工可靠性好、刀具使用壽命長(zhǎng)”。依我看來(lái)，瓦爾特實(shí)現(xiàn)了一次巨大飛躍。”

除了Tiger·tec? Gold WKP35G材質(zhì)外，瓦爾特還要推出更多新一代切削刀具材質(zhì)。Wolfgang Vötsch表示，到2018年初，整個(gè)銑削可轉(zhuǎn)位刀片系列將與Tiger·tec ??Gold WKP35G材質(zhì)配套使用。


圖文說(shuō)明：瓦爾特高級(jí)銑削產(chǎn)品經(jīng)理Wolfgang Vötsch說(shuō)：“我們多年來(lái)都在尋求根本性變革，我們也沖在該領(lǐng)域發(fā)展的前沿。”而且他滿懷信心地強(qiáng)調(diào)：“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。”



圖文說(shuō)明：瓦爾特BLAXX M3024七邊形銑刀所使用的Tiger·tec Gold。正如預(yù)期的一樣，測(cè)試結(jié)果表明，在三個(gè)領(lǐng)域的改進(jìn)特別明顯，這也在實(shí)踐中得到確認(rèn)：由于后刀面的耐磨性特別好、形成發(fā)絲裂紋的速度慢、耐塑性變形的能力強(qiáng)，采用WKP35G涂層的刀具性能非常出色

圖文說(shuō)明：采用Tiger·tec Gold的瓦爾特BLAXX F5041方肩銑刀特別吸引人的是，初始現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果表明，總刀具壽命平均延長(zhǎng)80%，但是當(dāng)今市場(chǎng)擁有報(bào)告性能平均提高100%～200%。 

圖文說(shuō)明：除了TiAlN作為主要涂層外，新可轉(zhuǎn)位刀片也使用氮化碳（TiN）：材料相當(dāng)硬，耐腐蝕能力很強(qiáng)。它既是硬質(zhì)合金基體與TiAlN主涂層之間的連接層，同時(shí)也是主涂層上的面層。