Verified technology of LSP and PVD coating on cutting tools

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F25%3A00645474" target="_blank" >RIV/68378271:_____/25:00645474 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Verified technology of LSP and PVD coating on cutting tools

Original language description

The proven technology Verified technology of LSP and PVD coating on cutting tools aims to increase the service life and operational reliability of exchangeable cutting inserts by combining a newly developed PVD coating with Laser Shock Peening (LSP) applied on top of the coating. The technology is defined as a fixed two-step route: (1) deposition of an Al66Ti34N PVD coating prepared by magnetron sputtering (with TiN adhesion and top layers) and (2) localized LSP treatment in cutting-edge regions, implemented as a single-shot per treated zone. For stable and repeatable processing, LSP is carried out with an ablative PVC tape and water confinement, and the insert must be rigidly clamped and backed by a support insert of the same material. Verification was performed by comparative cutting tests (face milling of ČSN 12 050.9, vbmax = 600 µm) against a production baseline (standard P512 coating). The technology meets the binding success criterion of at least a 30% tool-life increase and demonstrated a 45.5% tool-life improvement under the defined verification conditions, additionally, a notch-toughness assessment based on Vickers indentation cracking showed an approximately 50% reduction of indentation crack lengths after LSP.

Czech name

—

Czech description

—

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Project

<a href="/en/project/TM04000048" target="_blank" >TM04000048: Laser Improved Novel Surface Engineering and Repair of Tools</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

TM04000048–V01

Numerical identification

TM04000048–V01

Technical parameters

Ověřená technologie je určena pro výměnné řezné destičky ze slinutého karbidu WC–Co (prášek 263, zrnitost 0,27 µm, ~1760 HV) a spočívá v sekvenci PVD povlak Al66Ti34N (magnetronové naprašování, TiN adhezní/krycí vrstva) → lokální LSP na povlaku v oblasti řezných břitů. LSP je prováděno pod vodou s ablační PVC páskou, při pevné fixaci a podložení destičky podpůrnou destičkou ze stejného materiálu, jako single-shot na zónu. V komparativní řezné zkoušce vůči výrobnímu etalonu (povlak P512) bylo dosaženo navýšení trvanlivosti destičky o 45,5 %.

Economical parameters

Ekonomický přínos spočívá ve snížení nákladů na obrábění díky prodloužení životnosti výměnných řezných destiček (+45,5 % vůči výrobnímu etalonu), což vede k nižší spotřebě destiček, méně častým výměnám nástroje a zkrácení prostojů stroje. Technologie je přenositelná do výroby jako procesní postup PVD povlakování + následné LSP a vytváří potenciál pro komerční uplatnění formou dodávky vylepšených destiček nebo zakázkového opracování.

Application category by cost

—

Owner IČO

47976519

Owner name

SHM s.r.o., Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i., Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—