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알파-알루미나로 코팅된 절삭공구 삽입체

전문가 제언: ○ 본 발명은 경합금 표면에 결합상 부화층, 탄화질화 티타늄 층, α-Al2O3 층을 차례로 증착 코팅시킨 절삭공구의 제조기술이다. 이 코팅층은 내마모성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있어 향후 활용 가능성이 높을 것으로 예상된다.

○ 초경절삭공구는 자동차, 중공업, 우주항공, 기계부품 및 금형가공 분야에 널리 사용되고 있는데, 최근 가공물의 경도가 매우 높고 절삭가공온도가 높아짐에 따라 고기능 초경절삭공구의 개발이 활발히 추진되고 있다. 특히 절삭공구 표면에 인성을 강화시킨 새로운 기능성 제품에 대한 제조기술의 개발에 관심이 집중되고 있다.

○ 300m/min. 이하의 절삭속도에서는 TiC 혹은 Ti(C,N)이 함유된 절삭공구의 코팅층은 일반적으로 가장 경도가 높다. 그러나 절삭속도가 이 이상으로 올라가면 TiC 코팅물과 가공물의 계면에서 연화현상이 일어나 결함(crater 등)이 발생하게 되는 단점이 있다. 본 발명에서는 이 경우에 대비하여 Al2O3와 같은 안정된 산화물 코팅층을 최외각에 형성시켜, 경도와 내마모성이 TiC 코팅물만큼 높지 않더라도 결함이 발생되지 않아 공구의 수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

○ 본 발명의 출원자인 SECO TOOLS AB에서는 코팅층으로 CVD와 MTCVD의 결합공법으로 Ti(C,N)+Al2O3+Ti(C,N)+TiN을 코팅층으로 한 TP1000을 비롯하여 TP400, CP250, CP500의 새로운 제품이 최근 출시되고 있다. 국내 자체의 기술로 이러한 제품들의 제조기술을 파악하기 위해서는 본 발명의 제조기술에 대한 참조가 필수적이다.

○ 절삭공구의 수명 향상을 위해서는 경도와 인성 및 내마멸성이 모두 뛰어나야 하며, 절삭속도와 가공온도 상승에 따른 경도의 저하가 적어야 한다. 특히 제조시 성형이 쉽고 가격이 저렴하여야 한다. 향후 가공 대상물의 종류와 절삭가공 속도에 따른 다양한 용도의 절삭공구들이 개발되어져야 할 것이다.

저자: SECO TOOLS AB
자료유형: 특허정보