Підвищення зносостійкості пакувального інструмента в процесі експлуатації

Abstract

Виконано дослідження, які спрямовані на підвищення експлуатаційної стійкості ріжучого інструменту з високовуглецевої інструментальної сталі X12, який використовується в пакувальних машинах типу MC1DT-T (MC Automations, Італія). Запропоновано магнітний метод неруйнівного контролю для оцінки стану металу інструмента в процесі експлуатації. Для підвищення стійкості та стабілізації поверхневого робочого шару розроблені оптимальні параметри технології нанесення наноструктурного покриття ZrN вакуумно-дуговим методом з використанням ВЧ - розряду і зміцненням з 4 сторін інструменту. Зіставно вивчені характеристики зносу вихідних пакувальних ножів і з покриттям ZrN. Встановлено, що використаний спосіб підвищення експлуатаційної стійкості інструмента суттєво покращив трибологічні характеристики поверхневого шару. Завдяки застосуванню додаткового зміцнення інструмента наноструктурним покриттям ZrN в умовах експлуатації досягнуто збільшення стійкості в 14 разів.

Выполнены исследования, которые направлены на повышение эксплуатационной стойкости режущего инструмента из высокоуглеродистой инструментальной стали X12, используемого в упаковочных машинах типа MC1DT-T (MC Automations, Италия). Предложен магнитный метод неразрушающего контроля для оценки состояния металла инструмента в процессе эксплуатации. Для повышения стойкости и стабилизации поверхностного рабочего слоя разработаны оптимальные параметры технологии нанесения наноструктурного покрытия ZrN вакуумно-дуговым методом с использованием ВЧ - разряда и упрочнением с 4 сторон инструмента. Сопоставительно изучены характеристики износа исходных упаковочных ножей и с покрытием ZrN. Установлено, что предложенный способ повышения эксплуатационной стойкости инструмента существенно улучшил трибологические характеристики поверхностного слоя. Благодаря применению дополнительного упрочнения инструмента наноструктурным покрытием ZrN в условиях эксплуатации достигнуто увеличение стойкости в 14 раз.

The research is focused on increasing the durability of the X12 high-carbon cutting tool steel used in MC1DT-T packing machines (MC Automations, Italy). A magnetic non-destructive method is proposed to evaluate the tool structure during operation. To improve the stability and stabilization of the surface working layer, optimal parameters of the technology of 4 sides hardening by nanostructured ZrN coatings using vacuum-arc method with RF - discharge have been evaluated. The wear characteristics of the initial packaging knives’ structure and with the ZrN coating have been compared. It was revealed that the proposed deposition method significantly improved the tribological characteristics of the surface layer. By applying additional tool reinforcement, the ZrN nanostructured coating has achieved a 14-fold increase in operating conditions of the packaging knife.