Most of tools and dies are subjected to severe loading and straining; their tool-life might be shortened without surface treatment including the coating and pre-hardening. In the coated tools and molds, the substrate material hardness as well as the engineering endurance of coatings must be taken into account in applications. Hard coating on the soft substrate is easy to be fractured by the plastic deformation of substrate. The duplex coating method provides a solution to preharden the substrate materials and to mechanically support the hard coating [1]; e.g. plasma nitriding and PVD (Physical Vapor Deposition) in one process [2].
Among several approaches of this duplex coating, the plasma nitriding is often selected as one of the most reliable prehardening methods. In fact, the huge plasma nitriding facilities work in Germany for various industrial applications [3]. Compared to the conventional gas nitriding or heat treatments, the processing temperature is much lowered with keeping high quality of surface conditions and geometry. This success is basically supported by DC-pulse controlled plasma technology. On the other hand, there are many selections as a coating procedure for the duplex method. Among them, DLC (diamond like carbon) coating is frequently utilized in the variety of applications [4]. Since its nano-structure is characterized by the local graphitic substructure (sp2), the local tetragonal substructure (sp3) and the hydrogen content (H), its mechanical properties are controllable by changing these combination of sp2-sp3-H contents. In the literature, for an example, the DLC coating or amorphous carbon (a-C) without hydrogen content is symbolized by ta-C, called a hydrogen free DLC and utilized for protective coating of end-milling tools [5].
The authors have developed the high density plasma nitriding system to preharden various kinds of tool steels and stainless steels [1, 6-8]. Since the RF-power and the DC-bias are independently controlled in wide range, the holding temperature can be much lowered to be free from the formation of fragile, white layers on the surface of nitrided steels. In addition, various devices to intensify the plasma state can be equipped to enhance the plasma nitriding process even in the low holding temperature [9-10]. In parallel with the above research and development on the prehardening method, the nano-laminated DLC coating method was invented as one of non-traditional DLC coatings [11-12]. This nano-laminate DLC-coated WC (Co) has superior trobilogical properties to various ceramic coatings [13]; e.g. low frictional state by = 0.10 to 0.15 was preserved with little deviation in the long-distance sliding test.
In the present paper, a new duplex method is proposed by combination of the nano-laminated DLC coating with the high density RF-DC plasma nitriding. First, the high density plasma nitriding system as well as the nano-lamination method of DLC coatings are stated with comments on their characteristic features. Two trobological methods are employed: the ball-on-disc method and the semi-dry transfer stamping. In the former, low friction under high stress state is attained even by the long-distance sliding test. In the latter, semi-dry transfer stamping with six steps is used as a metal forming simulator to demonstrate the engineering endurance of the duplex-treated die sets. Success in continuous stamping up to 100, 000 shots without any defects or loss of quality in brass hooks proves that this duplexed tools and dies are responsible for semi-dry stamping in practice. Owing to significant reduction of lubricating oil consumption, this semi-dry stamping by the present duplexed tools has a role to green manufacturing.
ที่สุดของเครื่องมือและตายจะต้องรุนแรงโหลด และศรีษะ ชีวิตของพวกเขาอาจจะสั้นลง โดยไม่มีเครื่องมือรักษาพื้นผิวรวมถึงการเคลือบและก่อนแข็งตัว ในเครื่องมือเคลือบแม่พิมพ์พื้นผิววัสดุความแข็งรวมทั้งวิศวกรรมความอดทนของผิวเคลือบจะต้องนำมาพิจารณาในการประยุกต์ใช้เคลือบแข็งบนผิวนุ่มเป็นเรื่องง่ายที่จะแตกโดยการเสียรูปพลาสติกที่ทนทาน เคลือบสองหน้า วิธีการให้บริการโซลูชั่นเพื่อ preharden พื้นผิววัสดุ และกลไกสนับสนุนเคลือบแข็ง [ 1 ] เช่น พลาสมาไนไตรดิงและ PVD ( สะสมไอทางกายภาพ ) ในกระบวนการหนึ่ง [ 2 ] .
ในหมู่หลายวิธีนี้สองหน้า เคลือบพลาสมา nitriding มักจะถูกเลือกเป็นหนึ่งในวิธี prehardening ที่เชื่อถือได้มากที่สุด ในความเป็นจริง , พลาสมาไนไตรดิงสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ทำงานที่เยอรมันสำหรับหลากหลายอุตสาหกรรม [ 3 ] เมื่อเทียบกับปกติก๊าซ nitriding หรือการรักษาความร้อน , การประมวลผลอุณหภูมิจะลดลงมาก ด้วยการรักษาคุณภาพของภาพพื้นผิว และรูปทรงเรขาคณิตความสำเร็จนี้โดยทั่วไปได้รับการสนับสนุนโดยดีซีพัลส์ควบคุมพลาสมาเทคโนโลยี บนมืออื่น ๆ , มีตัวเลือกมากเป็นวิธีการเคลือบสองหน้า โดยวิธี ในหมู่พวกเขา , DLC ( คาร์บอนคล้ายเพชร ) เคลือบมักใช้ในความหลากหลายของการใช้งาน [ 4 ] เนื่องจากโครงสร้างนาโนของลักษณะ โดยโครงสร้างของ graphitic ท้องถิ่น ( SP2 )ส่วนของผลการศึกษาท้องถิ่น ( SP3 ) และปริมาณไฮโดรเจน ( H ) , คุณสมบัติทางกลสามารถควบคุมโดยการเปลี่ยนเหล่านี้รวมกัน sp2-sp3-h เนื้อหา ในวรรณคดี , ตัวอย่าง , DLC เคลือบ หรือ คาร์บอนอสัณฐาน ( แอร์ ) โดยมีปริมาณไฮโดรเจนเป็นสัญลักษณ์ ta-c เรียกว่า DLC ฟรีที่ใช้ไฮโดรเจนและสารเคลือบผิวของปลายกัดเครื่องมือ [ 5 ] .
ผู้เขียนได้พัฒนาสูงความหนาแน่นพลาสมาไนไตรดิงระบบ preharden ชนิดของเหล็กกล้าเครื่องมือและเหล็กกล้าสแตนเลส 6-8 [ 1 ] เนื่องจากพลังงาน RF และ DC bias เป็นอิสระควบคุมในหลากหลาย , ถืออุณหภูมิจะลดลงมาก ได้ฟรีจากการก่อตัวของกรอบ ชั้นสีขาวบนพื้นผิวของ nitrided เหล็ก นอกจากนี้อุปกรณ์ต่าง ๆเพื่อเพิ่มสถานะของพลาสมาสามารถติดตั้งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการพลาสมาไนไตรดิงแม้ในอุณหภูมิต่ำ ถือ [ 72 ] ในแบบคู่ขนานกับข้างต้น การวิจัยและพัฒนาใน prehardening วิธีการ วิธีเคลือบนาโนเคลือบ DLC ถูกคิดค้นเป็นหนึ่งของดั้งเดิมไม่ใช่ DLC เคลือบ [ ปัจจุบัน ]นาโนนี้เคลือบลามิเนตห้อง DLC ( CO ) ได้เหนือกว่า trobilogical คุณสมบัติต่างๆเซรามิคเคลือบ [ 13 ] ; เช่นแรงเสียดทานต่ำ สภาพโดย = 0.10 ถึง 0.15 ถูกเก็บรักษาไว้กับส่วนเล็ก ๆน้อย ๆในการทดสอบทางไกล .
ในกระดาษปัจจุบันวิธีการดูเพล็กซ์ใหม่ที่เสนอโดยการรวมกันของนาโนเคลือบเคลือบ DLC ด้วย ความหนาแน่นสูง rf-dc พลาสมาไนไตรดิง . ครั้งแรกพลาสมาไนไตรดิงระบบความหนาแน่นสูงเช่นเดียวกับวิธีการเคลือบนาโน เคลือบ DLC จะระบุไว้กับความคิดเห็นเกี่ยวกับลักษณะของพวกเขา สองวิธี trobological ใช้ : ลูกบอลบนแผ่นดิสก์และกึ่งแห้ง วิธีโอนปั๊ม ในอดีตรัฐภายใต้แรงเสียดทานต่ำความเครียดสูงจะบรรลุได้โดยการเลื่อนทดสอบทางไกล . ในหลังกึ่งแห้งที่มีหกขั้นตอนการปั๊มขึ้นรูปโลหะ ใช้เป็นเครื่องมือช่วยให้วิศวกรรมความอดทนของเพล็กซ์ ถือว่าชุดตาย ความสำเร็จในการปั๊มต่อเนื่องถึง 100 , 000 ภาพ ปราศจากข้อบกพร่อง หรือการสูญเสียคุณภาพในตะขอทองเหลืองพิสูจน์ว่า duplexed เครื่องมือและตายรับผิดชอบกึ่งแห้งปั๊มในการปฏิบัติเนื่องจากการลดลงของการบริโภคน้ำมันหล่อลื่น , ปั๊มนี้กึ่งแห้งโดยเครื่องมือ duplexed ปัจจุบันมีบทบาท
การผลิตสีเขียว
การแปล กรุณารอสักครู่..
