Durcissement coloré de l'acier à outils - Protection contre l'usure grâce au dépôt par arc sous vide

Durcissement coloré de l'acier à outils - Protection contre l'usure grâce au dépôt par arc sous vide

Un revêtement dur prolonge la durée de vie des outils. Le matériau résistant à l'usure est appliqué dans des chambres sous vide, qui sont souvent raccordées aux pompes à vide de BUSCH.
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Nitrures à coloration individuelle

À l'heure actuelle, les forets n'ont plus l'apparence de l'acier, parce que leurs mèches scintillent dans des couleurs exotiques. Cependant, la diversité visuelle est moins une question d'esthétique que de dureté. Les forets sont revêtus d'une couche de matériau dur. Il s'agit généralement d'un nitrure de métal, et chaque matériau a sa propre couleur spécifique : le nitrure de titane brille comme de l'or, le jaune vif du nitrure de zirconium rappelle la couleur de la limonade, et un composé aluminium-chrome est paré d'une teinte bleue stylée.

Les revêtements sont également appliqués sur d'autres outils, ainsi que sur les composants de machine qui sont soumis à une forte usure. En plus de la couleur, les matériaux de revêtement ont chacun leurs propres spécificités en termes de dureté, de résistance à la température, de coefficient de friction et d'épaisseur de revêtement possible, généralement dans une plage de quelques micromètres. Le choix du revêtement dépend du type d'application. Le nitrure de zirconium jaune pâle, par exemple, est utilisé dans l'usinage des alliages d'aluminium.

Décharge de gaz ionisé

Les revêtements durs sont généralement appliqués par dépôt à l'arc sous vide, un sous-type du dépôt physique en phase vapeur (PVD). L'arc sous vide est un arc électrique, c.-à-d. une décharge de gaz hautement ionisé, qui produit le matériau requis en évaporant la cathode elle-même.

La cathode se compose du métal de base du revêtement, l'anode est le substrat - c.-à-d. l'outil qui doit être revêtu. Dans une chambre sous vide, la cathode « brûle » pour former un plasma ionisé qui est attiré vers l'anode. De l'hydrogène pur est alimenté depuis l'extérieur pour la nitruration du métal. Le matériau qui en résulte est déposé en couches fines et à forte adhérence. Grâce au vide poussé, le processus peut avoir lieu à des températures relativement basses, autour de 400 degrés Celsius, et le revêtement n'est pas affecté par d'autres substances. Le système de vide optimal pour ce processus peut être composé à partir de la vaste gamme de produits BUSCH .

Dans la science des matériaux, la dureté est la résistance mécanique d'un matériau à la pénétration mécanique d'un autre objet, plus dur. La dureté n'est pas synonyme de force. Cela renvoie à la résistance d'un matériau à la déformation et à la séparation.

Une méthode commune pour mesurer la dureté consiste à créer une collision à une force définie entre l'objet de test et une pyramide en diamant - cette pierre précieuse étant le matériau le plus dur que nous connaissons. Plus le matériau est dur, plus l'empreinte de l'outil sur la pyramide est faible.

Cette méthode de test a été nommée d'après le fabricant anglais d'équipement militaire Vickers, où elle a été développée. Son unité de mesure est l'indice de dureté Vickers (VHN). Le plâtre a une valeur VHN de 1,25. Le spectre de dureté de l'acier varie d'environ 500 à 1 000 VHN. En appliquant un revêtement en nitrures de métal, un degré de dureté pouvant aller jusqu'à 4 000 VHN en moyenne est atteignable. La valeur VHN des diamants est de 10 060.


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