Diamant bleibt scharf, Hartmetall bleibt günstig

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Wie auch in anderen Bereichen der Zerspanung sollte die Auswahl der Werkzeuge nicht nach der Standzeit, sondern nach den Fertigungskosten erfolgen. Es könne also durchaus sinnvoll sein, ein Werkzeug einzusetzen, das im Vergleich zu einem Wettbewerbsprodukt eine geringere Standzeit aufweise, aber beispielweise durch höhere Zerspanparameter geringere Fertigungskosten ermögliche.

Bei der Bearbeitung von CFK-Bauteilen haben Diamantbeschichtungen einen festen Platz

Bei der Bearbeitung von CFK-Bauteilen und Sonderwerkstoffen wie beispielsweise Graphit haben sich inzwischen Diamantbeschichtungen einen festen Platz erarbeitet. Sie konkurrieren bei einigen Anwendungen insbesondere mit PKD. Weitere Verbesserungen bezüglich der Morphologie in der Kantenschärfe sind in Zukunft zu erwarten. Leider, so Reich, „ist das Problem der Entschichtung bislang nicht gelöst. Außerdem gewinnen auch andere Kohlenstoffschichten an Bedeutung, deren Schwerpunkt insbesondere bei der Bearbeitung von Materialien mit hoher Adhäsionsneigung liegt“.

Eine zunehmend wichtiger werdende Möglichkeit, den Anwendungsbereich der Schneidstoffe zu erweitern, ist die Laserbearbeitung von kubisch-kristallinem-Bornitrid (CBN) und Diamantwerkstoffen. „Durch das Einbringen von Spanleitgeometrien und Schneidkantenpräparationen kann der Einsatzbereich der Schneidstoffe erweitert werden. Die bis vor wenigen Jahren vorhandenen Restriktionen, insbesondere bezüglich der Spanleitgeometrien, konnten überwunden werden. Das kommt insbesondere der Prozesssicherheit der Werkzeuge zugute und gleicht im Wettbewerb mit anderen Schneidstoffen – etwa diamantbeschichtetem Hartmetall – vorhandene Defizite aus“, erläutert Dr. Reich.

Hartmetallwerkzeuge kommen primär bei Durchmessern unter 10 mm zum Einsatz

Nach Ansicht von Dr. Stefan Sattel, Leiter Forschung & Entwicklung der Gühring KG, Albstadt, kommen Hartmetallwerkzeuge vor allem bei Durchmessern unter 10 mm zum Einsatz: „Mit Hartmetall sind auch bei kleinen Durchmessern problemlos komplexe Geometrien für Bohrer und Fräser realisierbar.“ Für die effiziente Zerspanung hybrider Strukturen wie zum Beispiel Kombinationen aus CFK, Aluminium, Titan und VA-Stahl seien Vollhartmetallwerkzeuge ebenfalls unentbehrlich.

PKD- und CBN-Werkzeuge versprechen stabile Prozesse in der Serienfertigung: „Dank der scharfen Schneiden ist sauberes Durchtrennen der Fasern möglich. Auch abrasive Verbundwerkstoffe können delaminationsfrei zerspant werden. Außerdem sind hohe Schnittgeschwindigkeiten realisierbar“, sagt Dr. Sattel.

„Beide Schneidstoffe bringen außerordentlich gute Eigenschaften für die spanende Bearbeitung mit und haben je nach Anwendung verschiedene Vorteile. Dabei eröffnet der Einsatz von selbstschärfenden Geometrien gänzlich neue Möglichkeiten bei der Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen.“ Um maximale Standwege zu erreichen, sind Diamantbeschichtungen in Verbindung mit Hartmetall-Werkzeugen laut Dr. Sattel unbedingt notwendig: „Der Trend geht klar zu nanostrukturierten Schichten für maximalen Verschleißschutz.“

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