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Spessore del rivestimento su utensili rivestiti in PVD

Seghe, trapani e matrici industriali ad alta precisione utilizzati per il taglio, la punzonatura e la formatura di parti in acciaio, metallo duro o alluminio sono soggetti a livelli estremi di usura. Per aumentare la durata di questi strumenti, spesso molto costosi, vengono dotati di un rivestimento di materiale duro tramite processo PVD (deposizione fisica da vapore). Lo spessore dello strato PVD determina la durata e quindi l'aspettativa di vita dell'utensile. I produttori di utensili e stampi devono rispettare uno spessore minimo del rivestimento che richiede l'impiego di una tecnologia di misura di controllo ad alta precisione.

I rivestimenti PVD vengono spruzzati fisicamente sulle superfici del pezzo dentro ad un forno a vuoto. Gli utensili vengono accuratamente impilati in una camera che viene successivamente evacuata e riscaldata. A questo punto l'intera configurazione viene bombardata da ioni (come titanio o cromo). Tramite l'aggiunta di gas come strati di azoto quali TiN, CrN, TiCN, ecc., vengono depositati in maniera uniforme sugli utensili. I sofisticati portautensili all'interno del forno garantiscono la massima uniformità di deposito degli strati sulla superficie.

Parametri di processo specifici come vuoto, temperatura, intensità e durata del fascio ionico determinano il processo di deposizione dello strato conferendogli lo spessore necessario. Come per tutti i tipi di rivestimento, occorre monitorare attentamente il processo PVD e lo spessore dello strato depositato PVD. Oltre ai metodi di test distruttivi standard, il metodo non distruttivo della fluorescenza da raggi X (XRF) ha trovato un ampio consenso per questo scopo. FISCHERSCOPE® X-RAY XDLM, con il suo concetto di design robusto, è ottimizzato per questi requisiti in quanto combina il fascio ad alta intensità del tubo micro-focalizzato con la piccola apertura e il grande finestrino del rivelatore. I vantaggi principali di questo dispositivo sono:

  • Misure non distruttive, nessun danneggiamento dei componenti di valore
  • ; Tempi di misura rapidi
  • punti di misura più piccoli: 100 µm

Lo strumento è specifico per questo scopo: che lo spessore dello strato può essere misurato con precisione anche sui più sottili bordi taglienti di attrezzi di fascia alta. Inoltre, utilizzando lo stesso strumento, è possibile determinare la composizione metallica precisa degli strumenti di base - ad es. per determinare la lisciviazione di cobalto nell'ambito della rimozione chimica di un vecchio rivestimento prima dell'applicazione di uno nuovo.

Esempio di rivestimento TiN su acciaio per utensili HSS, misurato con un tempo di misurazione di 10 s, collimatore da 0,1 mm su FISCHERSCOPE X-RAY XDLM.
Rivestimento TiN su utensili HSS Spessore del rivestimento
Letture delle singole misurazioni 3.53
  3.62
  3.53
  3.48
  3.62
  3.54
  3.60
  3.49
  3.56
  3.61
Media (10 misurazioni) 3,56 µm
Variazione standard 0,05 µm
Coefficiente di Variazione 1,47%

FISCHERSCOPE® X-RAY XDLM è il sistema di misura ideale per la determinazione dello spessore dei rivestimenti duri sugli utensili e per il monitoraggio della qualità del processo di rivestimento PVD. Per ulteriori informazioni, contatta il tuo rappresentante locale FISCHER.

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