Werkzeugbeschichtung TiAlN-Schicht für Hartmetallbohrer erhöht die Standzeit um 20 bis 40%

Autor / Redakteur: Detlev Bross / Rüdiger Kroh

Eine Nanolagenschicht erhöht die Leistungsfähigkeit von Hartmetallbohrern bei einem breiten Anwendungsspektrum sowie allen Schnittgeschwindigkeiten und Bohrtiefen. So lassen sich Standzeiten um 20 bis 40% und die Produktivität um 85% steigern, wie Vergleichstests gezeigt haben.

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Bild 1: Bei Bohrtests in vergütetem Einsatzstahl (42CrMo4V) zeigte sich, dass die TiAlN-basierte Schicht sehr gut die Querschneide schützt und für gleichmäßigen Verschleiß auf Schneiden und Schneid- ecken sorgt. (Bild: Oerlikon Balzers)
Bild 1: Bei Bohrtests in vergütetem Einsatzstahl (42CrMo4V) zeigte sich, dass die TiAlN-basierte Schicht sehr gut die Querschneide schützt und für gleichmäßigen Verschleiß auf Schneiden und Schneid- ecken sorgt. (Bild: Oerlikon Balzers)

Beim Bohren haben Verschleißschutzschichten so gut wie alle Hindernisse zu überwinden, die es in der Zerspanung gibt. Dies zeigt sich zunächst an der Querschneide, wo der Bohrer zentriert wird und wo sich entscheidet, wie hochwertig die Bohrung wird. An dieser Stelle ist die Schnittgeschwindigkeit fast gleich null, die Schicht wird dort vor allem durch hohe Reibungskräfte beansprucht. Höchste Geschwindigkeiten entstehen dagegen an Schneidecken und Führungsfasen, wo deshalb hohe thermische Beständigkeit gefragt ist.

Bohrerschicht mit hoher Härte und guter Haftungsfähigkeit

In den Spannuten sollte die Schicht wiederum sehr glatt sein, damit sich Späne auch bei großer Bohrtiefe reibungslos abtransportieren lassen. Die Auslegung einer Bohrerschicht erfordert somit sehr gute Haftungsfähigkeit sowie hohe Härte, Temperatur- und Oxidationsbeständigkeit bei hoher Oberflächengüte.

Die Schicht Balinit Pertura erfüllt diese Forderungen, wie Vergleichstests mit marktgängigen Bohrerschichten belegt haben. Im Labor der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg ließ Oerlikon Balzers seine Titanaluminiumnitrid-basierte Schicht gegen zwei Bohrerschichten antreten. Im Test bearbeiteten handelsübliche Bohrwerkzeuge mit 5,5 mm Durchmesser verschiedene Werkstoffe, vom Gusseisen bis zum hochfesten Werkzeugstahl.

Beschichtete Bohrer auch nach 42 m Standweg noch einwandfrei

Bei Bohrtests in vergütetem Einsatzstahl (42CrMo4V) mit produktionsüblichen Schnittdaten bei Minimalmengenschmierung (MMS) wurde festgestellt, dass Balinit Pertura sehr gut die Querschneide schützt und für einen gleichmäßigen Verschleiß auf Schneiden und Schneidecken sorgt. Im Gegensatz dazu zieht bei vielen gängigen Schichten einseitiger Verschleiß Abplatzungen nach sich. Auch nach 42 m Standweg erwiesen sich die entsprechenden Bohrer noch als einwandfrei.

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