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다층코팅 절삭공구

전문가 제언: ○ 접착된 카바이드, 서멧 세라믹, 입방붕소질화물 기초된 소재의 경합금 또는 고속도스틸의 본체를 포함하는 기계공작을 위한 공구 및 교대로 반복되는 입방구조로 된 (Ti,Al)N층들과 입방구조로 된 MeN층들을 포함하는 견고하고 내마모성 금속질화물 코팅이 발명되었다.

○ 여기서 Me는 한 가지 또는 두 가지 이상의 금속원소들 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, 및 Al들에 대응되는 절삭공구의 실시사례들이 상세히 기술되었다. 이 코팅은 물리증착으로 성장되거나 음극 아크증발로 성장되며 초합금과 스테인리스스틸의 공작과 같이 고온을 발생하는 금속절삭 응용들에 특히 유용하다. 코팅된 TiN-층들은 표면보호 응용을 위해 광범위하게 사용되었고 이들 코팅의 내산화를 개선하기 위하여 TiN에 Al을 첨가하는 기술개발이 개시되었다.

○ TiN에 Al을 첨가하여 생성된 화합물 입방-상 (Ti,Al)N은 우수한 내산화성을 갖는 것이 알려졌고 공작하는 동안 더 큰 절삭속도, 길어진 공구수명, 더욱 견고한 소재의 공작 및 개선된 제작원가 절약을 가능하게 했다. 금속절삭 응용의 개선된 코팅성능은 (Ti,Al)N의 침전경화에 의해 얻어졌다.

○ 입방 TiN영역과 입방 AlN영역에서 (Ti,Al)N의 스피노달 분해로 그것의 경도를 얻는 나노복합체로서 경화되는 메커니즘의 다층코팅 절삭공구는 한국에서는 연구개발이나 특허출원 된 바 없다. 이 초경도의 다층코팅으로 공구들의 표면보호는 물론 절삭공구의 제작기술 연구개발은 한국의 기계공업을 한 차원 업그레이드시키기 위하여 시급한 필수불가결한 도전분야이다.

○ 기계 공작실에서 활용되는 절삭공구의 발전은 기계공업의 발전을 평가하는 하나의 판단표준이 되기도 한다. 한국이 세계기능올림픽에서 많은 금메달을 따는 것으로도 절삭공구의 발전과 활용기능과 기술의 정도를 파악할 수 있다. 그러나 이 발명의 상세한 코팅메커니즘 응용과 선진기술로 기능올림픽 성적에 걸맞은 다층코팅 절삭공구 제작 기술개발을 기계 산업적 차원에서 활성화해야 할 계기로 확신한다.

저자: SECO TOOLS AB
자료유형: 특허정보