Problem modelowania termofizycznych właściwości wielowarstwowych narzędziowych powłok ochronnych

• Autorzy: Niesłony P.
• Konferencja: Międzynarodowe Sympozjum: Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów (XXIII ; 22-24.10.2008 ; Jarnołtówek, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znaczna część narzędzi do obróbki skrawaniem produkowana jest z zastosowaniem ostrzy powlekanych wielowarstwowymi powłokami o bardzo różnej konfiguracji. Takie kompozyty, przykładowo na bazie substratu węglikowego pokrytego powłokami m.in. typu TiC, TiN, TiN, czy AI2O3, charakteryzują się specyficznymi właściwościami termofizycznymi. Pociąga to za sobą konieczność wyznaczenia ich podstawowych właściwości, mając na uwadze problemy jakimi są zarówno mała, rzędu mikronów lub nawet angstremów grubość poszczególnych warstw, odmienne charakterystyki termofizyczne, jak i sam wpływ rodzaju podłoża-substratu. Problem pomiaru właściwości termofizycznych na drodze eksperymentalnej przedstawiono szczegółowo w publikacji [5]. Jest to jednak procedura bardzo żmudna, a otrzymane wyniki testów są poprawne jedynie dla wąskiej grupy materiałów narzędziowych. W literaturze spotyka się rozwiązanie bazujące na wprowadzeniu tzw. powłoki zastępczej (ekwiwalentnej), dla której oblicza się zastępcze właściwości termofizyczne tej tzw. multi-warstwy. Takie podejście do tej problematyki zaprezentowali Grzesik i Niesłony w swoich pracach [2,3], jak również Balaji i Mohan [1], Yen, Jain i inni [6] czy Kusiak, Battaglia i inni [4]. Schemat ukazujący ideę wprowadzenia powłoki zastępczej przedstawiono na rys. 1. Wykorzystując tę koncepcję uzyskuje się powłokę jednowarstwową o grubości odpowiadającej sumie grubości poszczególnych warstw multi-powloki oraz o zmienionych, ekwiwalentnych właściwościach termofizycznych. W pracy przedstawiono model algorytmu wyliczania wybranych, zastępczych właściwości termofizycznych cienkich powłok wielowarstwowych koncentrując się na zbadaniu jego wrażliwości na zmiany grubości poszczególnych warstw powłoki.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 92
• Strony: 17--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Niesłony P.

• Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] BALAJI A.K., MOHAN V.S.: An “effective cutting tool thermal conductivity” based model for tool-chip contact in machining with multilayer coated cutting tools, J. Mach. Sci. Technology, 2002, vol. 6/3, s. 415 – 436.
• [2] GRZESIK W., NIESŁONY P.: A computational approach to evaluate temperature and heat partition in machining with multilayer coated tools, Int. J. Mach. Tools Manufact., 2003, vol. 43, s. 1311 – 1317.
• [3] GRZESIK W.: An integrated approach to evaluating the tribo-contact for coated cutting inserts, Wear, 2000, vol. 240, s. 9 – 18.
• [4] KUSIAK A., BATAGLIA J.-L, GOMEZ S., MANAUD J.-P, LEPETITCORPS Y.: CuO thin films thermal conductivity and interfacial thermal resistance estimation, European Physical Journal Applied Physics, 2006, s. 1 – 11.
• [5] NIESŁONY P., GRZESIK W.: Metodologia badań właściwości termofizycznych spiekanych materiałów narzędziowych o różnej konfiguracji powłok ochronnych, 2007, Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, Seria Mechanika z. 89 Nr kol. 321/2007, s.309-316.
• [6] YEN Y.-C, JAIN A., CHIGURUPATI P., WU W.-T., ALTAN T.: Computer simulation of orthogonal cutting using a tool with multiple coatings, 2004, Machining science and technology, vol. 8/2, s. 305 – 326.