Nejlepší povlak pro vysokorychlostní suché řezání je Nitrogen Aluminium Titanium
Velkým důvodem, proč dnes již nejsou řezné kapaliny často nutné, jsou povlaky. Zmírňují teplotní šoky tím, že brání přenosu tepla z řezné zóny do břitové destičky (nástroje). Povlak působí jako tepelná bariéra, protože má mnohem nižší tepelnou vodivost než základna nástroje a materiál obrobku. Díky tomu tyto nástroje absorbují méně tepla a snesou vyšší řezné teploty. Ať už se jedná o soustružení nebo frézování, povlakované nástroje umožňují efektivnější řezné parametry bez snížení životnosti nástroje.
Tloušťka povlaku se pohybuje mezi 2 a 18 mikrony a hraje důležitou roli ve výkonu nástroje. Tenčí povlaky lépe odolávají teplotním změnám při rázovém řezání než silnější povlaky, protože tenčí povlaky jsou méně namáhány a jsou méně náchylné k praskání. Při rychlém ochlazení a zahřátí mají silné povlaky tendenci se rozbít jako sklo, které se velmi rychle zahřívá a ochlazuje. Obrábění za sucha s břitovými destičkami s tenkým povlakem může prodloužit životnost nástroje až o 40 procent, a proto se k povlakování kulatých nástrojů a frézovacích břitových destiček často používají fyzikální povlaky. PVD povlaky mají tendenci být nanášeny tenčí než chemické povlaky a pevněji se spojují s obrysem. Navíc lze PVD povlaky nanášet na slinutý karbid při mnohem nižších teplotách, takže se více používají pro velmi ostré hrany a velké frézovací a soustružnické nástroje s pozitivním sklonem.
Přestože je povlakovým materiálem nitrid titanu, tvoří 80 procent všech povlakovaných nástrojů. V případě vysokorychlostního suchého řezání je však nejlepší PVD povlak nitrid titanu-hliníku (TiAlN), který čtyřnásobně převyšuje nitrid titanu při vysokoteplotním kontinuálním řezání, například při vysokorychlostním soustružení. Povlak TiAlN také překonává ostatní povlaky pro nástroje za podmínek vyššího tepelného namáhání. Jako je suché frézování a vrtání hlubokých otvorů malých průměrů, kde je obtížné dosáhnout řezných kapalin
TiAlN je při řezných teplotách tvrdší než TiN a je tepelně stabilní. PVD povlaky využívají jeho odolnosti vůči chemickému opotřebení. Má tvrdost až 3500 stupňů podle Vickerse a jeho provozní teplota je až 1470 stupňů F. Materiáloví vědci spekulují, že tyto vlastnosti lze přičíst amorfním filmům oxidu hlinitého, které se tvoří na rozhraní čip/nástroj, když část hliníku v povrch povlaku oxiduje při vysokých teplotách.
Pro tuto studii byly záměrně vybrány ultratenké vícevrstvé PVD povlaky a proces depozice vytváří povlaky sestávající ze stovek vrstev, z nichž každá má tloušťku jen několik nanometrů. Nanášení obecných PVD povlaků je pouze několik mikrometrů tlustých povlaků.
Přestože PVD povlak má mnoho výhod, CVD povlak je stále oblíbenější pro obrábění většiny železných kovů. V procesu CVD pomáhá vyšší teplota depozice zlepšit pevnost spoje a umožňuje vyšší obsah kobaltu v matrici, takže houževnatost řezné hrany je dobrá a schopnost odolávat plastické deformaci je zlepšena. Vzhledem k poměru CVD povlaku
CVD je proces nanášení užitečné vrstvy oxidu hlinitého na nástroj, což je povlak nejvíce odolný vůči teplu a oxidaci. Oxid hlinitý je špatný vodič, izoluje nástroj od tepla generovaného deformací řezání a podporuje tok tepla do třísky. Jedná se o vynikající CVD povlakový materiál především pro karbidové soustružnické nástroje používané při řezání za sucha. Chrání také podklad při vysokorychlostním řezání a je nejlepším povlakem proti oděru a tvorbě kráterů.
Povlakované břitové destičky mají delší životnost nástroje a jsou stabilnější při frézování za sucha než při frézování za mokra. Vyšší řezné rychlosti dále zvýší řeznou teplotu. Například suché obrábění litiny při řezné rychlosti 14,{1}} ot./min a 1 575 palců/min může zahřát řeznou zónu před nástrojem na 600 stupňů až 700 stupňů . Rychlost úběru kovu je podobná jako při frézování hliníku, přičemž výsledné teploty jsou u litiny vyšší než u běžných nástrojů.
Výběr cermetů, keramiky, CBN, PKD
Vyšší řezné rychlosti vyžadují nástrojové materiály odolnější proti opotřebení a vyšší tepelnou tvrdost. Cermety, kubický nitrid boru a dvě keramiky vhodné pro potřeby jemného zpracování – oxid hlinitý a nitrid křemíku (moderní termín „keramika“ zahrnuje jak oxid hlinitý, tak nitrid křemíku, na rozdíl od pouhého odkazování na oxid hlinitý v minulosti.) aplikace jsou stále populárnější. Polykrystalický diamant je dalším nástrojovým materiálem používaným při řezání za sucha. U všech těchto materiálů mají vyšší tvrdost do červena a odolnost proti opotřebení, kompromisem je větší křehkost.