تیز رفتار خشک کاٹنے کے لیے بہترین کوٹنگ نائٹروجن ایلومینیم ٹائٹینیم ہے۔
ایک بڑی وجہ جس کی وجہ سے آج کل اکثر سیالوں کو کاٹنے کی ضرورت نہیں رہتی ہے وہ کوٹنگز کی وجہ سے ہے۔ وہ کٹنگ زون سے داخل (ٹول) تک گرمی کی منتقلی کو روک کر درجہ حرارت کے جھٹکے کو کم کرتے ہیں۔ کوٹنگ تھرمل رکاوٹ کی طرح کام کرتی ہے کیونکہ اس میں ٹول بیس اور ورک پیس مواد سے بہت کم تھرمل چالکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، یہ اوزار کم گرمی جذب کرتے ہیں اور زیادہ کاٹنے والے درجہ حرارت کو برداشت کر سکتے ہیں۔ چاہے ٹرننگ ہو یا ملنگ، لیپت ٹولز ٹول کی زندگی کو کم کیے بغیر زیادہ موثر کاٹنے کے پیرامیٹرز کی اجازت دیتے ہیں۔
کوٹنگ کی موٹائی 2 اور 18 مائکرون کے درمیان ہے، اور یہ آلے کی کارکردگی میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ پتلی کوٹنگز موٹی کوٹنگز کی نسبت اثر کاٹنے کے دوران درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کو بہتر طور پر برداشت کرتی ہیں کیونکہ پتلی کوٹنگز پر کم تناؤ ہوتا ہے اور ان میں پھٹنے کا خطرہ کم ہوتا ہے۔ تیز ٹھنڈک اور گرم ہونے پر، موٹی کوٹنگز شیشے کی طرح بکھر جاتی ہیں جو بہت تیزی سے گرم اور ٹھنڈا ہو جاتا ہے۔ باریک لیپت داخلوں کے ساتھ خشک کٹنگ ٹول کی زندگی کو 40 فیصد تک بڑھا سکتی ہے، یہی وجہ ہے کہ فزیکل کوٹنگز کا استعمال اکثر گول ٹولز اور ملنگ انسرٹس کو کوٹ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ PVD کوٹنگز کیمیکل کوٹنگز سے زیادہ پتلی لگائی جاتی ہیں اور سموچ سے زیادہ مضبوطی سے منسلک ہوتی ہیں۔ اس کے علاوہ، پی وی ڈی کوٹنگز کو سیمنٹڈ کاربائیڈ پر بہت کم درجہ حرارت پر جمع کیا جا سکتا ہے، اس لیے ان کا استعمال بہت تیز دھاروں اور بڑے مثبت ریک ملنگ اور ٹرننگ ٹولز کے لیے ہوتا ہے۔
اگرچہ کوٹنگ کا مواد ٹائٹینیم نائٹرائڈ ہے، لیکن یہ تمام لیپت ٹولز کا 80 فیصد ہے۔ تاہم، تیز رفتار خشک کاٹنے کی صورت میں، بہترین PVD کوٹنگ ٹائٹینیم-ایلومینیم-نائٹرائیڈ (TiAlN) ہے، جو ٹائٹینیم نائٹرائڈ کو اعلی درجہ حرارت کی مسلسل کٹنگ میں چار کے فیکٹر سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہے، جیسے کہ تیز رفتار موڑ میں۔ TiAlN کوٹنگ اعلی تھرمل تناؤ کے حالات میں ٹولز کے لیے دیگر کوٹنگز کو بھی پیچھے چھوڑ دیتی ہے۔ جیسے ڈرائی ملنگ اور چھوٹے قطر کے گہرے سوراخوں کی ڈرلنگ جہاں کاٹنے والے سیالوں تک پہنچنا مشکل ہوتا ہے۔
TiAlN درجہ حرارت کو کم کرنے میں TiN سے زیادہ سخت ہے اور حرارتی طور پر مستحکم ہے۔ PVD کوٹنگز اس کی کیمیائی لباس کے خلاف مزاحمت کا فائدہ اٹھاتی ہیں۔ اس کی سختی 3500 ڈگری وکرز تک ہے اور اس کا آپریٹنگ درجہ حرارت 1470 ڈگری ایف تک ہے۔ مواد سائنسدانوں کا قیاس ہے کہ ان خصوصیات کو بے ساختہ ایلومینیم آکسائیڈ فلموں سے منسوب کیا جا سکتا ہے، جو چپ/ٹول انٹرفیس پر بنتی ہیں جب کچھ ایلومینیم کوٹنگ کی سطح اعلی درجہ حرارت پر آکسائڈائز ہوتی ہے۔
اس مطالعے کے لیے انتہائی پتلی ملٹی لیئر PVD کوٹنگز کو جان بوجھ کر منتخب کیا گیا تھا، اور جمع کرنے کا عمل سینکڑوں تہوں پر مشتمل کوٹنگز تیار کرتا ہے، ہر ایک صرف چند نینو میٹر موٹی ہوتی ہے۔ عام PVD کوٹنگز کا جمع صرف چند مائکرو میٹر موٹی کوٹنگز ہے۔
اگرچہ PVD کوٹنگ کے بہت سے فوائد ہیں، CVD کوٹنگ اب بھی زیادہ تر فیرس دھاتوں کی مشینی کے لیے زیادہ مقبول ہے۔ CVD کے عمل میں، زیادہ جمع کرنے کا درجہ حرارت بانڈنگ کی مضبوطی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے اور میٹرکس میں کوبالٹ کے زیادہ مواد کی اجازت دیتا ہے، تاکہ کٹنگ ایج کی سختی اچھی ہو اور پلاسٹک کی خرابی کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت بہتر ہو۔ CVD کوٹنگ کے تناسب کی وجہ سے
CVD آلے پر ایلومینیم آکسائیڈ کی ایک مفید پرت کو جمع کرنے کا عمل ہے، جو کہ سب سے زیادہ گرمی اور آکسیڈیشن مزاحم کوٹنگ جانا جاتا ہے۔ ایلومینا ایک ناقص موصل ہے، یہ آلے کو اخترتی کاٹنے سے پیدا ہونے والی گرمی سے الگ کرتا ہے، اور چپ میں حرارت کے بہاؤ کو فروغ دیتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر خشک کاٹنے میں استعمال ہونے والے کاربائیڈ ٹرننگ ٹولز کے لیے ایک بہترین CVD کوٹنگ میٹریل ہے۔ یہ تیز رفتار کٹنگ کے دوران سبسٹریٹ کی بھی حفاظت کرتا ہے اور یہ سب سے بہترین اینٹی ابریسیو اور کریٹر پہننے والی کوٹنگ ہے۔
کوٹیڈ انسرٹس میں ٹول لائف لمبی ہوتی ہے اور خشک ملنگ میں گیلے ملنگ سے زیادہ مستحکم ہوتی ہے۔ زیادہ کاٹنے کی رفتار کاٹنے کے درجہ حرارت میں مزید اضافہ کرے گی۔ مثال کے طور پر، 14،000 rpm اور 1,575 انچ فی منٹ کی کٹنگ رفتار پر خشک مشینی کاسٹ آئرن ٹول کے سامنے کٹنگ زون کو 600 ڈگری سے 700 ڈگری تک گرم کر سکتی ہے۔ دھات کو ہٹانے کی شرح ملنگ ایلومینیم کی طرح ہے، جبکہ نتیجے میں درجہ حرارت کاسٹ آئرن پر روایتی آلات کی نسبت زیادہ ہے۔
سرمیٹ، سیرامکس، سی بی این، پی سی ڈی کا انتخاب
زیادہ کاٹنے کی رفتار کے لیے زیادہ لباس مزاحم ٹول میٹریل اور زیادہ تھرمل سختی کی ضرورت ہوتی ہے۔ Cermets، کیوبک بوران نائٹرائڈ، اور ٹھیک پروسیسنگ کی ضروریات کے لیے موزوں دو سیرامکس — ایلومینا اور سلکان نائٹرائڈ (جدید اصطلاح "سیرامک" میں ایلومینیم آکسائیڈ اور سلکان نائٹرائڈ دونوں شامل ہیں، جیسا کہ ماضی میں صرف ایلومینیم آکسائیڈ کا حوالہ دیا گیا تھا۔) ایپلی کیشنز زیادہ سے زیادہ مقبول ہو رہی ہیں. پولی کرسٹل لائن ڈائمنڈ ایک اور ٹول میٹریل ہے جو خشک کاٹنے کے حالات میں استعمال ہوتا ہے۔ ان تمام مواد میں، ان میں سرخ سختی اور لباس مزاحمت زیادہ ہوتی ہے، تجارت سے زیادہ ٹوٹ پھوٹ ہوتی ہے۔