เทคโนโลยีการเคลือบผิวเครื่องมือตัด (Cutting Tool Coatings)

Posted 14 Feb 2025 10:43 | 74 views

เทคโนโลยีการเคลือบผิวเครื่องมือตัดเป็นวิธีที่ช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ และ อายุการใช้งาน ของเครื่องมือที่ใช้ในการตัดเฉือนวัสดุ เช่น ดอกสว่าน เอ็นมิล และเม็ดมีดกลึง โดยการเคลือบชั้นบางๆ บนพื้นผิวของเครื่องมือเพื่อลดการสึกหรอและเพิ่มความสามารถในการตัด

หนึ่งในเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างก้าวหน้าคือ Nano-Coating ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของเครื่องมือตัดให้มี ความแข็งแรง ทนทาน และลดแรงเสียดทาน ได้ดีกว่าเทคโนโลยีเดิม

cr.https://www.thaiparker.co.th/th/articles/processing-service/cutting-tool-machining

1. เทคโนโลยี Nano-Coating และประเภทของการเคลือบผิวเครื่องมือตัด

Nano-Coating คืออะไร?

Nano-Coating เป็นการเคลือบที่ใช้ ชั้นนาโนเมตร (Nanometer Scale Coating) ซึ่งช่วยเพิ่ม ความแข็งแรง ความทนทานต่อการสึกหรอ และลดแรงเสียดทาน ทำให้เหมาะกับงานตัดเฉือนวัสดุที่มีความแข็งสูง เช่น ไทเทเนียม ซูเปอร์อัลลอยด์ และเหล็กชุบแข็ง

ประเภทของสารเคลือบผิวเครื่องมือตัด

ประเภทของสารเคลือบ	คุณสมบัติเด่น	การใช้งานที่แนะนำ
TiN (Titanium Nitride)	เพิ่มความแข็งแรงและลดการยึดติดของเศษโลหะ	การกัดกลึงทั่วไป, อลูมิเนียม, สเตนเลส
TiCN (Titanium Carbonitride)	แข็งกว่า TiN ทนต่อแรงกระแทกสูง	การตัดเฉือนความเร็วสูง, เหล็กกล้าคาร์บอน
AlTiN / TiAlN (Aluminum Titanium Nitride)	ทนความร้อนสูง ใช้งานอุณหภูมิสูงได้ดี	การกัดกลึงโลหะแข็ง เช่น ไทเทเนียม, นิกเกิลอัลลอย
CrN (Chromium Nitride)	ทนต่อการสึกหรอสูงและลดแรงเสียดทาน	เครื่องมือตัดที่ใช้กับพลาสติกหรือโลหะนิ่ม
Diamond-Like Carbon (DLC)	ลดแรงเสียดทานสูงสุด ใช้กับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ	การตัดเฉือนวัสดุคอมโพสิต, คาร์บอนไฟเบอร์, อลูมิเนียม
CVD Diamond Coating	ทนต่อการสึกหรอสูงที่สุด ใช้กับวัสดุที่แข็งมาก	การตัดเฉือนเซรามิก, คาร์ไบด์, คอมโพสิต

2. เปรียบเทียบอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องมือตัดแบบใหม่กับแบบเดิม

การใช้เครื่องมือตัดที่มี Nano-Coating หรือการเคลือบผิวสมัยใหม่ช่วยให้เครื่องมือมี อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น และ ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องมือตัดแบบเดิม ที่ไม่มีการเคลือบ

คุณสมบัติ	เครื่องมือตัดแบบดั้งเดิม (ไม่มีเคลือบผิว)	เครื่องมือตัดแบบใหม่ (มี Nano-Coating)
ความแข็งแรงของเครื่องมือ	น้อยกว่า สึกหรอง่าย	แข็งแรงกว่า ทนทานต่อการสึกหรอ
ความสามารถในการตัดเฉือน	อาจต้องใช้แรงตัดมากขึ้น	ลดแรงตัด ลดแรงเสียดทาน
อายุการใช้งาน	สั้น เปลี่ยนเครื่องมือบ่อย	อายุการใช้งานยาวขึ้น 3-5 เท่า
ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง	ทนความร้อนได้น้อย เสี่ยงต่อการแตกร้าว	ทนความร้อนสูงขึ้น ลดการแตกร้าว
คุณภาพพื้นผิวของชิ้นงาน	อาจมีการเผาไหม้หรือขรุขระ	ผิวงานเรียบขึ้น ลดการเกิด Burr
ต้นทุนการผลิต	สูงขึ้นเพราะเปลี่ยนเครื่องมือบ่อย	ลดต้นทุนในระยะยาวจากอายุเครื่องมือที่ยาวขึ้น

ผลลัพธ์ที่ได้:

เครื่องมือที่มีการเคลือบแบบ Nano-Coating สามารถยืดอายุการใช้งานได้ 3-5 เท่า เทียบกับเครื่องมือที่ไม่มีการเคลือบ
ลดการเปลี่ยนเครื่องมือบ่อย ลดต้นทุนการผลิต
เพิ่มความเร็วในการตัดเฉือน ทำให้ได้ผลผลิตมากขึ้น

3. ประโยชน์ของเทคโนโลยี Nano-Coating ต่อภาคอุตสาหกรรม

# อุตสาหกรรมอากาศยาน (Aerospace)

การกลึงและกัดชิ้นส่วนไทเทเนียมและวัสดุทนความร้อนสูง
ลดการสึกหรอของเครื่องมือขณะตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องยนต์ไอพ่น

# อุตสาหกรรมยานยนต์ (Automotive & EVs)

ใช้ตัดเฉือนเหล็กกล้าแข็งและอลูมิเนียมที่ใช้ทำชิ้นส่วนเครื่องยนต์
ช่วยเพิ่มความเร็วในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง

# อุตสาหกรรมแม่พิมพ์และเครื่องมือ (Tooling & Molds)

ใช้เครื่องมือตัดที่เคลือบ TiAlN หรือ Diamond Coating เพื่อลดการสึกหรอของแม่พิมพ์
ช่วยให้แม่พิมพ์พลาสติกและโลหะมีอายุการใช้งานนานขึ้น

# อุตสาหกรรมพลังงาน (Energy & Oil & Gas)

ตัดเฉือนโลหะผสมพิเศษ เช่น Inconel, Hastelloy ซึ่งใช้ในกังหันก๊าซและท่อแรงดันสูง
ลดการแตกหักของเครื่องมือตัดในงานที่มีแรงกดสูง

สรุป

O Nano-Coating เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้เครื่องมือตัดมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยมีข้อดีหลักดังนี้:

1. อายุการใช้งานยาวขึ้น – ลดการเปลี่ยนเครื่องมือ ลดต้นทุน
2. เพิ่มประสิทธิภาพการตัดเฉือน – ลดแรงเสียดทานและปรับปรุงความเร็วในการตัด
3. รองรับวัสดุที่แข็งและทนทานกว่าเดิม – ตัดไทเทเนียม นิกเกิลอัลลอย และคอมโพสิตได้ดีขึ้น
4. ช่วยให้ชิ้นงานมีคุณภาพสูงขึ้น – ลดการสึกหรอและทำให้ผิวงานเรียบขึ้น