ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมการตัดเฉือน ผู้คนได้นำเสนอข้อกำหนดใหม่ๆ มากมายสำหรับเครื่องมือตัดที่ใช้ข้อกำหนดเหล่านี้ไม่ได้จำกัดแค่ขนาด รูปร่าง และวัสดุของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในด้านอื่นๆ ด้วย เช่น การเคลือบผิวและประสิทธิภาพการตัดแบบแห้งของเครื่องมือ ซึ่งกำลังกลายเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญมากขึ้นในการวัดประสิทธิภาพของเครื่องมือ
การเคลือบเครื่องมือและวิศวกรรมพื้นผิว
เป้าหมายหลักของการเคลือบเบื้องต้นคือการปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเครื่องมือในขณะนั้น วัสดุเคลือบถูกแทนด้วยไททาเนียมไนไตรด์ ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีสูง และจะทำให้เกิดความร้อนจากการเสียดสีจำนวนมากเมื่อตัดชิ้นงาน ซึ่งไม่เอื้อต่อการประมวลผล
ในปัจจุบัน ความหลากหลายของเครื่องมือตัดและสภาพการทำงานที่แตกต่างกันทำให้สารเคลือบที่ใช้แตกต่างกันมากตัวอย่างเช่น การเคลือบที่ใช้โดยเครื่องมือกลึงและเครื่องมือเจาะค่อนข้างต่างกัน และควรพิจารณาลักษณะการกระแทกแบบไม่ต่อเนื่องของเครื่องมือกัดเมื่อเลือกการเคลือบการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีวิศวกรรมพื้นผิวนั้นแยกออกไม่ได้จากการเพิ่มขึ้นและความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีการสะสมไอต่างๆ ในทศวรรษที่ผ่านมา
เทคโนโลยีการสะสมไอเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ผลกระทบทางกายภาพและทางเคมีในเฟสของแก๊สเพื่อสร้างสารเคลือบโลหะ อโลหะ หรือสารประกอบที่มีฟังก์ชันบางอย่างหรือเป็นการตกแต่งบนพื้นผิวของชิ้นงานตามกลไกการเคลือบ เทคโนโลยีนี้สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: การสะสมไอเคมี การสะสมไอทางกายภาพ และการสะสมไอพลาสม่าเทคโนโลยีการสะสมไอไม่เพียงแต่ตระหนักถึงคุณสมบัติทางกลของเครื่องมือตัด เช่น ความต้านทานการสึกหรอ การลดแรงเสียดทาน และความต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังมีโอกาสแสดงความสามารถในด้านแม่เหล็กไฟฟ้า ออปติคัล ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ความร้อน ตัวนำยิ่งยวด และวัสดุที่ใช้งานได้ทางชีวภาพ ที่เกี่ยวข้องกับชั้นผิว
วิศวกรรมพื้นผิวไม่เพียงแต่ช่วยให้วัสดุโลหะธรรมดาที่มีต้นทุนต่ำสามารถแสดงความสามารถของวัสดุโลหะคุณภาพสูงในการตัดได้ แต่ยังกลายเป็นวิธีการสำคัญในการพัฒนาสารเคลือบและวัสดุฟิล์มใหม่ๆ ซึ่งมีศักยภาพในการใช้งานที่ดีเยี่ยม
วิธีการตัดที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
นอกเหนือจากประสิทธิภาพการตัดและอายุการใช้งานแล้ว ความต้องการของผู้คนสำหรับเครื่องมือตัดยังรวมถึงกระบวนการตัดเฉือนควรสะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดเพื่อลดมลพิษที่เกิดจากกระบวนการตัดเนื่องจากน้ำมันตัดกลึงเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดมลพิษหลักของการตัดเฉือน จึงสอดคล้องกับจุดประสงค์ของการรักษาความสะอาดและการปกป้องสิ่งแวดล้อมที่การตัดแบบแห้งค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการตัดแบบเดิม
การตัดแบบแห้งเป็นเทคโนโลยีการตัดโดยไม่ต้องใช้น้ำมันตัดกลึงและไม่ใช้ของเหลวเย็นในการนำการตัดแบบแห้งมาใช้ เราต้องแน่ใจว่าเรายังคงสามารถทำงานการประมวลผลด้วยคุณภาพและคุณภาพสูงได้โดยไม่ต้องใช้น้ำมันตัดกลึง และไม่ทำให้อายุการใช้งานของเครื่องมือเสียหายเพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ ขึ้นอยู่กับการเคลือบเครื่องมือคุณภาพสูง
จากผลการวิจัยของผู้เชี่ยวชาญ เพื่อแก้ปัญหาการลดหรือขจัดน้ำมันตัดกลึง การเคลือบเครื่องมือไม่ควรเพียงแค่ทำให้เครื่องมือมีอายุการใช้งานยาวนานเท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่ในการหล่อลื่นตัวเองด้วยก่อนหน้านี้ การเคลือบเพชรถูกนำมาใช้เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้อย่างไรก็ตาม การเคลือบด้วยเพชรมีข้อเสียที่แก้ไขไม่ได้สามประการ: ประการแรก ความเค้นภายในสูง ประการที่สอง ความเสถียรทางความร้อนต่ำ และประการที่สาม มันง่ายที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยากับโลหะเหล็ก ดังนั้นจึงสามารถใช้ในการประมวลผลโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเท่านั้น และ ไม่ใช่วัสดุเคลือบในอุดมคติ
การปรากฏตัวของการเคลือบ DLC ช่วยแก้ปัญหานี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบผลการวิจัยจำนวนมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าการเคลือบคล้ายเพชรที่มีโครงสร้าง SP2 หรือที่เรียกว่าการเคลือบเหมือนกราไฟต์มีความแข็งสูง ซึ่งสามารถสูงถึง 20 ถึง 40gpa โดยไม่มีผลเร่งปฏิกิริยากับโลหะเหล็กค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำมาก และทนต่อความชื้นได้ดี ซึ่งสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานของเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการตัดเฉือน
ในกรณีส่วนใหญ่ในขั้นตอนนี้ ไม่สามารถใช้น้ำมันตัดกลึงได้อย่างสมบูรณ์ในเวลานี้เราควรพยายามทำให้มันมีสารกันสนิมเท่านั้นและไม่มีสารอินทรีย์ซึ่งไม่เพียงแต่ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังช่วยลดต้นทุนการรีไซเคิลได้อย่างมาก