コーティング処理のメリット
切削工具の表面に施すコーティング処理には、下記のようなメリットがあります。
- 切削工具を長持ちさせる
- 加工面の面相度を向上させる
- 切り屑の排出性を向上させる
- 耐熱性能を向上させる
超硬素材の靱性を変えることなく耐摩耗性（高硬度）を大幅に改善することで、切削工具の寿命が向上することで、工具費削減と工具取り換え回数を減らし、トータルコスト削減が図れます。また、コーティングを施すことで耐熱性が向上し、切り粉の滑りも良くなることで切削速度を高く設定でき、切削時間の短縮が可能となります。コーティングにより、刃物がワークに溶着しなくなり（化学反応を起こしにくくすることで構成刃先がつきにくくなり）、面相度が向上します。刃物のフルート（溝）の滑りが良くなり、切り屑の排出性も向上し、切子詰まりによる破損やチッピングも防止できます。
コーティングの種類
超硬工具表面をより硬くて摩耗に強くするために、メッキのような電気方法で表面にイオンを発生させて化合物を１～５μ程度の 厚みを200℃～500℃の低温でコーティングします。 コーティングの種類は「TiN, TiCN, TiAlN」など超硬より硬く、工具寿命も約２.５倍以上伸びるようになります。
鋼切削用コーティング
Solid 8 コーティング
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焼入れ鋼切削で、Solid T コーティングを超える性能！ |
Solid T コーティング
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高耐熱・高硬度膜のコーティング |
鋼切削用コーティングの比較
| Solid 8 | Solid T | TiAIN (従来コーティング) |
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| 硬度(Hv) | 3700Hv | 3500Hv | 2600Hv |
| 耐熱温度 | 1100℃ | 1100℃ | 800℃ |
| 膜厚 | 2～4μm | 2～4μm | 2～3μm |
| 構造 | 3層 | 2層 | 2層 |
アルミ切削用コーティング
Solid ACX コーティング
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ダイヤモンド構造である、カーボンのSP3構造を、90%保有するアルミ切削用コーティングです。 |
アルミ加工用Solid DLC-P コーティング
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最も技術開発が進んでいるDLCコーティングは様々な種類がありますが、Solid DLC-Pコーティングは、刃先の鋭利さを損なわない薄膜仕様のコーティングです。 |
アルミ切削用コーティングの比較
| Solid ACX | Solid DLC-P | DLC (標準コーティング) |
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| 色調 | レインボー | レインボーブラック | ブラック |
| 硬度(Hv) | 7000Hv、60Gpa | 3000Hv | 3000Hv、20Gpa |
| 耐熱温度 | 550℃ | 400℃ | 400℃ |
| 膜厚 | ～0.7μm | 0.3μm | 1.0μm |
| 処理温度 | 150℃ | 230℃ | 230℃ |
| 摩擦係数 | 0.09～0.13 | 0.09～0.13 | 0.09～0.13 |
| 電気抵抗値 | 107Ω·cm以上 | 106Ω·cm以上 | 106Ω·cm以上 |
| 撥水角 | 80° | 65～75° | 65～75° |
コーティングの方式
コーティングの方式として「カソードアーク方式」「ホローカソード方式」などがあります。
カソードアーク方式とは
鋼加工など高硬度材料の切削加工に使われる「プライム-Ｔコーティング」や金型や溶着しやすい切削加工に使われる「プライム-Ｃコーティング」の処理方式で、沢山のコーティング材をコーティング炉の中で多方向から誘導させ複合膜や多層膜を生成できます。 切削工具に生成するカソードアーク方式のコーティング処理機械は、イオン発生源が沢山あり、プライム-Ｔ プライム-Ｃなどの複合膜や多層膜の生成が可能です。
ホローカソード方式とは
ホローカソード方式のコーティング処理機械は、るつぼ内の被膜原料にプラズマを当て、イオン化します。表面が滑らかな成膜で、TiNやTiCNコーティング TiAlNの単膜生成機です。
コーティングの事例紹介
鋼の切削加工で寿命が3倍になりました！
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鋼のエンドミル加工で工具寿命を延ばすには、耐熱用コーティング「Solid Ｔ」が最適です。 同じ鋼加工でも面粗度の要求には、表面が滑らかな成膜TiNコーティングが適しています。 新たな取組としてロー付け工具でのコーティングに成功しました。 今までボーリング加工で時間を掛けて切削していた鋼加工ユーザー様においては、ワーク形状の超硬工具を製作し1パス加工が可能になり、更に鋼の切削加工では、工具寿命が短くなる問題を克服しノンコート品と比べると寿命が3倍長持ちしました。 更に再研磨+再コートを実施し耐久テスト中です。 |
ドリルのコーティング
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切りくず排出性と硬度が増したことでコンロット切削加工でリーマの常識を超えた取しろ（１～２ミリ）で安定した面相度と長寿命４００穴加工を実現しました。 |
リーマのコーティング
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切りくず排出性と硬度が増したことでコンロット切削加工でリーマの常識を超えた取しろ（１～２ミリ）で安定した面相度と長寿命４００穴加工を実現しました。 |
エンドミルのコーティング
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切れ刃のチッピング、欠損が抑えられるので特殊な金属加工（ＨＲＣ７０）に対応出来ます。 特殊金属で焼入れ後の横走りＲ付面取り加工新提案のコーティングエンドミルの使用で切削加工が可能になりました。 |
六角矢パンチのコーティング
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６角先端部の欠損が激しく起きていて頻繁に再研磨が必要で苦労していました。コーティングにより熱疲労クラックが抑えられ安定した六角穴の切削加工が可能になり工具コストが削減できました。 |
コーティング加工で解決できるお悩み
長寿命・長持ち性能アップ短納期コスト削減メンテナンス性 |