Schneidstoffe und Beschichtungen für schwerzerspanbare Werkstoffe

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CERATIZIT Austria GmbH

Eine weitere Konsequenz der schlechten Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise von Ti-tanlegierungen, sind die hohen Temperaturen in den Werkzeugen, die unter anderem zu chemischen Reaktionen an der Oberfläche der Werkzeugschneide führen. Die von Ceratizit entwickelte Hyper-Coat-Beschichtung wirkt dort als effizienter Schutz.

Bei massiver Kaltumformung neigt Titan zu starker Verfestigung, wobei die Zugfestigkeit sich verdreifacht und die Bruchdehnung sich um bis zu 90% verringert. Diese Verfestigungsneigung setzt dem Zerspanungsprozess einen signifikanten Widerstand entgegen, der die Schneidkanten leicht zum Ausbrechen bringt oder im Schneidstoff Zerrüttungserscheinungen hervorruft.

Titan atmet nach dem Schnittprozess auf

Eine Reduktion der Schnittkräfte durch möglichst positive und scharfe Schneiden bringt nur bis zu einem gewissen Punkt Abhilfe, weil die Schneiden, wenn die Ausgestaltung zu positiv ist, zu empfindlich werden. Die hohe Elastizität des Werkstoffs begründet eine Relaxation des Materials, die direkt nach dem Schnittprozess zu einem „Aufatmen“ des Titans führt, was besondere Anforderungen an die geometrische Freistellung der Schneidkante stellt.

Durch die extremen Eigenschaften von exotischen Werkstoffen ist meist nur eine langsame Bearbeitung, also mit niedrigen bis moderaten Schnittparametern, möglich. Die Bearbeitung ist somit sehr zeitaufwändig. Ein weiteres Merkmal ist die hohe Prozesssicherheit, die gewährleistet sein muss, denn Ausschussteile sind absolutes Tabu. Erstens handelt es sich vor allem in der Luftfahrtindustrie nicht selten um sehr große Werkstücke, deren Bearbeitung mehrere Tage in Anspruch nehmen kann, und zweitens entstehen sehr hohe Kosten, wenn große Werkstücke aus dem teuren Material nicht mehr verwendbar sind.

Bearbeitungsgeschwindigkeit bei Titan verdoppelt

Durch die lange Erfahrung auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaften, die sehr guten Kontakte in der Industrie, den Fokus auf schwer zu zerspanende Werkstoffe und das Know-how der Entwicklung und Anwendungstechnik hat Ceratizit sich als Spezialist für die Bearbeitung anspruchsvoller Werkstoffe etabliert. Durch Lösungen des Hartmetallexperten ist es zum Beispiel bei der Herstellung von Turbinenschaufeln aus Titan möglich, die Bearbeitungsgeschwindigkeit sogar zu verdoppeln.

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