Aucun des deux revêtements n’est automatiquement meilleur. Le choix correct dépend du substrat du poinçon, du matériau de la pièce, de la lubrification, du dégagement aux puces, de la charge par impact, de la préparation de la surface et du système de revêtement exact proposé. Le revêtement n’est également qu’une partie de la décision d’outillage ; La relation plus large entre le matériau du poinçon, la conception du coin, le dégagement et la maintenance est abordée ici Guide des matrices de poinçage (déduit).

TiN vs DLC pour les Punch Pins : la réponse pratique

La comparaison la plus utile commence par le mode de défaillance réel du poinçon, plutôt que par un seul chiffre de dureté ou de friction.

Les valeurs publiées ne doivent pas être comparées sans contexte. Un coefficient de friction mesuré contre l’acier en conditions de laboratoire sec n’est pas directement équivalent à une valeur mesurée par rapport à un autre matériau, sous lubrification ou avec une charge différente. La même prudence s’applique aux résultats de dureté et d’usure.

Pourquoi les DLC ne peuvent pas être traités comme un seul revêtement

TiN désigne un système de revêtement en nitrure de titane reconnaissable. Le DLC, ou carbone semblable au diamant, est une vaste famille de films à base de carbone.

Le Classification ISO 20523 pour les films à base de carbone existe parce que ces revêtements peuvent différer en liaisons carbone, en teneur en hydrogène, en éléments d’alliage, en structure des couches et en méthode de dépôt. Exemples courants incluent :

• a-C : un revêtement hydrogéné amorphe en carbone.

• ta-C: un revêtement non hydrogéné, à haute teneur en SP³.

• Si-DLC ou DLC :Si : un système DLC modifié au silicium.

• DLC multicouches : un revêtement construit avec des couches de transition ou des intercouches pour gérer les contraintes et l’adhérence.

Ces différences influencent la friction, la dureté, les contraintes résiduelles, l’épaisseur du revêtement, la capacité de température, l’adhérence et le comportement d’impact. Deux fournisseurs peuvent tous deux proposer un « DLC » tout en proposant des systèmes substantiellement différents.

Une citation utile dans le DLC devrait donc identifier :

• La désignation exacte du revêtement.

• Que le film soit hydrogéné ou non.

• La méthode de dépôt, telle que la DPV ou la DCVP.

• Toute couche intercalaire ou prétraitement.

• Épaisseur du revêtement.

• Température de traitement.

• Exigences en matière de substrat.

• Les conditions utilisées pour mesurer la friction, la dureté et l’adhérence.

Pages techniques provenant d’entreprises de revêtement telles que Ionbond Décrivez aussi les DLC comme une famille configurable plutôt qu’un matériau fixe. Leurs données publiées s’appliquent à leurs propres systèmes de revêtement et ne doivent pas être considérées comme des valeurs universelles.

La friction et le mode d’usure comptent plus qu’un seul nombre de dureté

Une goupille de poing subit plusieurs formes de contact à chaque coup. La face du poinçon entre dans la feuille, le tranchant effectue l’action de cisaillement, et le flanc du poinçon glisse contre le matériau coupé lors de la pénétration et du retrait.

Cela signifie qu’un revêtement doit faire plus que bien tester dans une simple comparaison de dureté. Il doit rester attaché au substrat, tolérer des charges répétées et résister au mécanisme d’usure réel qui se produit lors de la production.

Le Méthode ASTM G99 d’essai d’usure et de frottement Il est clair que les résultats de friction et d’usure dépendent de variables telles que la charge, la vitesse, les matériaux, l’environnement et la configuration des essais. Un coefficient publié n’est utile que lorsque la contre-face et les conditions sont connues.

Usure abrasive : lorsqu’une surface résistante à l’usure dure est la priorité

L’usure abrasive survient lorsque des particules dures, des tartes, des débris ou la surface de la pièce enlèvent progressivement la matière du poinçon. Les signes typiques incluent des rayures sur les flancs, un arrondissement des arêtes, une perte progressive de dimension et une formation accrue des meules.

Le TiN est couramment utilisé comme une base pratique pour les revêtements durs pour des outils où la résistance générale à l’usure est la principale exigence. Un fabricant tel que Voestalpine Eifeler liste le TiN pour les applications de poinçage et de formage, mais ses données publiées sur la dureté, le frottement et la température décrivent son propre système TiN plutôt que tous les revêtements TiN.

Un système DLC peut aussi offrir une forte résistance à l’usure, mais « DLC » ne dit pas assez à l’acheteur. Le résultat dépend de la structure du film, de son épaisseur, de son adhérence, de l’intercouche et du substrat.

Pour les applications d’usure abrasive, évaluer :

• Dureté du revêtement.

• Adhérence au matériau du poinçon.

• Finition de surface avant de revêtir.

• Épaisseur autour du tranchant.

• Dureté et ténacité du substrat.

• Débris et contamination lors du processus d’estampisation.

• Que la pièce ait une couche de surface dure ou un revêtement.

La dureté aide, mais ce n’est pas un prédicteur autonome de la durée de vie de l’outil. Un revêtement dur peut toujours se fissurer ou se détacher si le substrat se déforme en dessous.

Usure de l’adhésif et galage : lorsque la faible friction devient plus importante

L’usure de l’adhésif survient lorsque le matériau de la pièce se transfère à la surface du poinçon. Le matériau transféré crée des zones hautes rugueuses, augmente la friction, modifie la condition de coupe locale et peut endommager la surface de la pièce.

C’est dans cette situation que les DLC deviennent souvent plus attractifs. Les systèmes DLC adaptés peuvent offrir un faible frottement et un comportement antiadhésif, surtout lorsque l’aluminium, le cuivre, l’acier inoxydable ou la tôle revêtue ont tendance à adhérer au poinçon.

Les recherches sur les outils recouverts de DLC dans le formage de l’aluminium ont montré un fort comportement anti-galling dans les conditions testées. Ces preuves soutiennent que les DLC sont une option sérieuse, mais ne prouvent pas que chaque film DLC éliminera les irritations dans chaque application de poinçon.

Le TiN peut encore être suffisant lorsque le capteur est modéré, la lubrification efficace et qu’un procédé TiN éprouvé existe déjà. Le choix doit également prendre en compte le polissage, l’espace, la compatibilité lubrifiante, la force de décapage et l’état de la surface de la pièce.

Pour un diagnostic et un contrôle plus larges des matériaux transférés, de la lubrification, de la finition et des conditions de procédé, voir Prévention de la galure par goupille de poinçon.

Quel revêtement convient à différentes applications de poinçage ?

Le matériau pour la pièce est un point de départ utile, mais ce ne devrait pas être la seule règle de sélection. Deux grades d’acier inoxydable, par exemple, peuvent se comporter différemment en raison de la dureté, de la finition de surface, de l’épaisseur, de la lubrification et de la vitesse de production.

Sunshine liste TiN et les DLC comme revêtements optionnels pour les goupilles de perforation personnalisées. Cela confirme que les deux options sont pertinentes pour son offre de broches perforées, mais n’établit pas qu’une option soit correcte pour chaque matériau ou application listé.

Quand un essai contrôlé de production A/B est la décision la plus sûre

Un procès de production est approprié lorsque :

1. Le poinçon présente à la fois une usure abrasive et un capteur de matériau.

2. La spécification des DLC est floue ou diffère selon les fournisseurs.

3. Les arrêts ou les pièces rejetées engendrent un coût élevé.

4. La pièce présente un revêtement ou un traitement de surface inhabituel.

5. Le risque d’impact ou de délamination est incertain.

6. Les données de friction des fournisseurs ont été mesurées dans différentes conditions.

7. L’exploitation sera standardisée sur une chaîne de production à fort volume.

Les poinçons recouverts de TiN et de DLC doivent être comparés sous les mêmes conditions de presse, de pièce, de dégagement, de lubrification et d’inspection. Les mesures utiles incluent :

• Des traits jusqu’à un point de défaillance défini.

• Accumulation de matériaux sur le flanc.

• Croissance des meules.

• Dérive dimensionnelle.

• Dégâts à la surface de la pièce.

• Fréquence de nettoyage.

• Fréquence de rémeulage.

• Arrêts de presse imprévus.

Les critères de défaillance doivent être définis avant les tests. Sinon, le résultat peut être influencé par une inspection subjective ou des décisions d’entretien incohérentes.

Ce que TiN et les DLC ne peuvent pas réparer

Un revêtement de surface ne peut pas compenser un poinçon structurellement inadapté ou un système de matrices mal contrôlé.

L’usure précoce, les fissures ou la délamination peuvent être causées par :

• Mauvaise dégagement punch-to-die.

• Désalignement de type punch and die.

• Dureté du substrat insuffisante.

• Ténacité du substrat insuffisante.

• Mauvais traitement thermique.

• Marques de meulage brut.

• Un bord endommagé ou excessivement tranchant.

• Chargement latéral.

• Impact excessif.

• Lubrifiant insuffisant.

• Mauvaise adhérence du revêtement.

• Stress résiduel excessif.

• Une épaisseur de revêtement inadéquate.

Si le substrat se déforme, le revêtement doit suivre cette déformation. Un film dur peut alors se fissurer, se détacher ou défaillir à l’interface. Les recherches sur les outils de tamponnement revêtus et l’impact cyclique montrent pourquoi l’adhérence, la structure des couches, l’état du substrat et les charges répétées doivent être évalués ensemble plutôt que séparément.

Les composants de guidage environnants et le système d’alignement influencent également la charge par poinçon. Le Guide des composants de la puce Fournit un contexte plus large sur l’interaction des poinçons, goupilles, bagues et pièces guides.

Les revêtements ne doivent pas non plus être considérés comme une solution pour chaque défaillance structurelle. Pour le désalignement, la surcharge, la ténacité insuffisante et d’autres causes liées à la fracture, consultez Cassure de la poinçon dans les matrices d’emboutissage.

Coût TiN vs DLC : comparez plus que le prix du revêtement

Le TiN est souvent considéré comme la référence familière et moins coûteuse. Les DLC comportent généralement un coût initial plus élevé car le procédé peut impliquer une structure de film spécialisée, une couche intermédiaire, une préparation supplémentaire ou un contrôle du procédé plus strict.

Il n’existe pas de ratio de prix universel fiable. Modifications des coûts avec :

• Taille et géométrie du poinçon.

• Quantité de lot.

• Préparation à la surface.

• Exigences de masque.

• Épaisseur du revêtement.

• Type DLC.

• Conception intercalaire.

• Enlever un ancien revêtement.

• À remeuler.

• Exigences d’inspection.

• Transport entre les installations de fabrication et de revêtement.

La comparaison la plus utile est le coût total des outillages.

Une comparaison pratique est la suivante :

Le coût total du revêtement, de l’entretien, des temps d’arrêt et de la ferraille ÷ des courses de production acceptables

Les DLC ne valent la dépense supplémentaire que lorsque la réduction de la récupération, de la maintenance, de la ferraille ou des temps d’arrêt dépasse le coût supplémentaire du revêtement. Le TiN reste le meilleur rapport qualité-prix lorsqu’il offre un contrôle de l’usure stable sans créer ces pertes de production.

Quoi vérifier avant de commander une goupille perforatrice revêtue

Une recommandation de revêtement utile nécessite plus qu’un simple dessin et les mots « TiN » ou « DLC ».

Demandez au fournisseur de confirmer :

• Désignation exacte du revêtement.

• Sous-type de DLC, si applicable.

• Méthode de déposition.

• Intercouche ou prétraitement.

• Épaisseur et variation du revêtement.

• Température de traitement.

• Matériaux et dureté compatibles pour le substrat.

• Finition de surface requise.

• Une préparation de pointe.

• Méthode d’essai par friction et contreface.

• Lubrification ou test à sec.

• Méthode de test de dureté.

• Informations sur l’adhérence ou le test de rayure.

• Des zones nécessitant un masque.

• Si les dimensions critiques sont inspectées après revêtement.

• Processus de retrait du revêtement.

• Politique de remeulage et de recouchage.

Fournissez au fournisseur :

• Dessin au poinçon.

• Tolérances critiques.

• Matériau de poing et dureté.

• Alliage de pièce.

• Épaisseur de la pièce.

• Revêtement de surface de la pièce.

• Autorisation de poing à mort.

• Vitesse de pression ou conditions de coup.

• Détails de lubrification.

• Le revêtement actuel, s’il y en a.

• Mode de défaillance observé.

• Intervalle de service actuel.

• Photographies de l’usure des flancs, des écaillages ou du ramassage de tissu.

Sunshine affirme que des goupilles de perforation personnalisées peuvent être produites à partir de dessins, d’échantillons ou de spécifications techniques. Son Goupille de perforation personnalisée la page liste SKH51, SKH9, DC53, ASP steel et carbure, ainsi que TiN et DLC comme revêtements optionnels. Le site web liste également l’usinage CNC, la transmission électrothermique, le meulage et le traitement thermique pour ces pièces.

Ces annonces soutiennent une discussion technique sur un punch revêtu sur mesure. Ils n’établissent pas, à eux seuls, le sous-type exact des DLC, le procédé de revêtement, la tolérance post-revêtement ou la méthode de test spécifique à chaque revêtement. Ces détails doivent être confirmés pour le devis individuel.

Guide de sélection finale

La bonne décision n’est pas « TiN ou DLC en général ». Il s’agit d’un choix entre deux systèmes de revêtement définis sur un substrat perforé défini, sous une condition de mise en estampe connue.

Pour une revue ou un devis de revêtement, fournissez le dessin de perforation, le matériau, les détails de la pièce, l’état de lubrification, le mode de défaillance actuel et l’historique d’entretien via Sunshine’s Page de contact. Ces informations donnent au fournisseur une base plus solide pour discuter du TiN, des DLC ou d’un essai de comparaison contrôlée.