در منظره ی دقیق تولید مدرن، ابزارهای برش اغلب "دندان صنعت" نامیده می شوند.یک افسانه گسترده همچنان در تصمیم گیری های خرید و برنامه ریزی فرآیند گمراه کننده است: فرضیه ای کهTiAlN(تیتانیوم آلومینیوم نیترید) ، با قیمت های برتر و بازاریابی "نسل بعدی" باید به طور ذاتی از عملکرد سنتی برتر باشد.TiN(نیترید تیتانیوم) در همه جنبه ها.

تکنولوژی پوشش ابزار مدرن عمدتاً به رسوب بخار فیزیکی (PVD) متکی است. در حالی که PVD فیلم های سرامیکی بسیار سخت را ایجاد می کند،موفقیت آن به شدت به سازگاری حرارتی بین پوشش و بستر بستگی دارد.فولاد سریع (HSS) حفاری ها عملکرد خود را از چرخه های دقیق درمان حرارتی به دست می آورند، که معمولا شامل austenitization در 1150-1230 °C و سپس فرآیندهای متعدد در 540-570 °C است.

با این حال،TiAlNرسوب پوشش در ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد رخ می دهدHSSاین قرار گرفتن در معرض حرارت طولانی مدت می تواند باعث گرم شدن غیر قابل برگشت محلی شود و سختی بستر را با 1-3 HRC کاهش دهد.یک پایه آسیب دیده که سرعت شکست پوشش تحت فشار برش.

علاوه بر نرم کردن بستر، خواص حرارتی متفاوت مکانیسم شکست دیگری را ایجاد می کنند.HSSزیربناها (CTE ≈11.5 μm/m·K) 35٪ بیشتر ازTiAlNپوشش (CTE ≈7.5 μm/m·K). این عدم تطابق باعث ایجاد استرس های رابط می شود که میکروشکاف ها را گسترش می دهد و اجازه می دهد نفوذ مایع برش و اکسیداسیون تسریع شود.

در حالی کهTiAlNبه دلیل سازگاری فیزیکی بهتر، استفاده از آن درHSSاغلب منجر به طول عمر کوتاه تر از روش های معمولی می شود.TiNیک پارادوکس عملکردی گران برای بودجه های تدارکات.

افسانه انتخاب مواد به همان اندازه سرسختانه ادامه می یابد.M42(8٪ کوبالت) برای حفاری های کوچک بزرگ، فرض بر این که محتوای کوبالت بالاتر، سختی قرمز بهتر را تضمین می کند.

برای سوراخ هایی که قطر آنها بیش از 25 میلی متر است و در برابر تورم و ارتعاش قابل توجهی مقاومت می کنند،M42افزایش شکنندگی اغلب منجر به شکستگی فاجعه بار لبه می شود.M35آلیاژ (۵٪ کوبالت) اغلب عملکرد کلی برتر را نشان می دهد ، مقاومت حرارتی کافی را حفظ می کند و در عین حال مقاومت بیشتری برای جذب شوک های مکانیکی ارائه می دهد.مقاومت به ضربه اغلب از سختی مطلق در تعیین عمر ابزار بیشتر است.

برایHSSدریل های مخروطی،TiNبا سختی متوسط و ضریب انبساط حرارتی نزدیک به همHSS,TiN- ابزار پوشش داده شده در طول برش با دمای بالا به طور قابل توجهی خطر کم تر از لایه کشی را تجربه می کنند.

این واقعیت یک اصل مهندسی حیاتی را برجسته می کند: دنبال کردن پوشش های پیشرفته بدون در نظر گرفتن عواقب متالورژیک اغلب منجر به شکست زودهنگام ابزار می شود نه به دست آوردن عملکرد.

1. 1. سبسترات و پوشش های بازی:پوشش های رزرو با عملکرد بالا برای ابزارهای کربید؛ برایHSS، اولویت بندیTiNبرای حفظ یکپارچگی بستر
2. 2. پارامترهای برش را بهینه کنید:اجتناب از استفاده از سرعت ابزار کربید / تغذیه بهHSSدريل هاي درست تنظیم شدهTiN-پوشیدهHSSمی تواند بیشتر کاربردهای صنعتی را از طریق مزیت سختی خود انجام دهد.
3. 3. "دگما محتوای کوبالت" رو رد کن:انتخاب کنیدM35یاM42بر اساس سختی قطعه و ثبات ماشین ­ نه حداکثر سازی اتوماتیک کوبالت.
4. 4کل هزینه مالکیت را تحلیل کنید:هزینه هر سوراخ را به جای قیمت واحد ارزیابی کنید. یک حفاری کمی گران تر اما قابل اعتماد اغلب هزینه های بلند مدت کمتری را نسبت به یک جایگزین گران قیمت اما شکننده به ارمغان می آورد.

در عصر صنعت ۴.۰، تولید پیشرفته نه تنها نیاز به تجهیزات پیچیده دارد بلکه به همان اندازه نیاز به تفکر پیچیده دارد. انتخاب ابزار فراتر از خرید است تا به علوم مواد کاربردی تبدیل شود..با از بین بردن سر و صداهای بازاریابی و بازگشت به اصول مهندسی اساسی،تولید کنندگان می توانند ماشین های خود را با "دندانهای" واقعا بهینه سازی شده مجهز کنند.