Synthetischer Diamant wird für die Zerspanung maßgeschneidert

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High-End Werkstoffe für eine neue Generation von Werkzeugen

Die Entwicklung neuer fortschrittlicher Werkstoffe bedingt nicht nur die Weiterentwicklung immer besserer Maschinen und neuartiger Werkzeuge, sondern auch die Weiterentwicklung und stetige Verbesserung unserer synthetisierten Produkte. An zwei Beispielen aus der Praxis soll dies näher betrachtet werden.

Mikron wird die kleinste Diamantserie genannt. Mit ihr lassen sich hochwertige Werkzeuge für anspruchsvolle industrielle Anwendungen wie Sägen, Schleifen und Polieren produzieren. Bisher wurde Mikron meistens aus größerer Körnung durch Zerkleinern hergestellt. Element Six arbeitet daran, Mikron direkt in einem HPHT-Prozess zu synthetisieren – den visuellen Unterschied zeigt Bild 4. Das Ziel ist es, Material mit einer Korngröße kleiner als 40 µm sowie einer höheren Festigkeit als zerkleinertes Mikron zu erzeugen. Dadurch soll eine verbesserte Schnittleistung und ein besseres Verhalten bei sehr präzisen Anwendungen, wie bei dem Trennen und Polieren von Saphir und Silizium, erreicht werden. Die kleinen blockförmigen Körner weisen zum Beispiel keine Sollbruchstellen auf, die sonst durch das Zerkleinern in das Mikron induziert werden.

V-tec (Bild 5) ist ein dreidimensionales endkonturnahes Produkt, welches überwiegend in der Luft- und Raumfahrtindustrie Anwendung findet. In den Hartmetallgrundkörper werden PKD-Venen synthetisiert. Die verschiedenen Werkzeuge unterscheiden sich durch ihre Steigung und Richtung. In einem Versuch wurde CFK mit einem geraden PKD-Fräser sowie mit V-tec bearbeitet. Die Resultate haben gezeigt, dass mit V-tec nicht nur die Lebensdauer um ein vielfaches höher war, sondern auch die Schnittkante keinen Pullout von Kohlefasern aufwies. Im Vergleich zu Hartmetall lassen sich sehr viel höhere Geschwindigkeiten realisieren und zudem treten aufgrund der Helixform geringere Kräfte auf. MM

* Dr. Tim Halpin ist Regional Technical Manager EMEA & India bei der Element Six GmbH in 60314 Frankfurt. Dipl.-Ing. Jana Haas-Wittmüß ist dort Technical Specialist EMEA & India

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