CemeCon hat die passende Beschichtungslösung
Problemloses Zerspanen von Hightech-Materialien
Ob extrem glatte PVD-Beschichtungen dank Sputtertechnologie oder patentierte ultraharte Multilayer-Diamantschichten – CemeCon steht für wegweisende Innovationen. Gerade bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien setzt CemeCon mit Hochleistungsbeschichtungen weltweit Maßstäbe.
Der vermehrte Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wie Titan, Aluminium und CFK unter anderem in der Luft und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie stellt Zerspaner vor große Herausforderungen. Die hochpräzise Bearbeitung der Hightech-Materialien ist wirtschaftlich oft nur mit leistungsstarken Beschichtungen realisierbar, die auf die jeweiligen Anwendungen zugeschnitten sind. CemeCon ist einer der weltweit führenden Experten rund um leistungsstarke Beschichtungstechnologien und realisiert dank intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit immer wieder außergewöhnliche Lösungen, um Premiumwerkzeugen den entscheidenden Kick zu verleihen.
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Härte und hohen Wärmleitfähigkeit eignen sich die Multilayer-Diamantschichten von CemeCon besonders für die Zerspanung schwieriger Materialien wie kohlefaserverstärkter Kunststoffe und Composites. CCDiaAeroSpeed wurde exakt auf die Bearbeitung von CFK abgestimmt. Schon beim Bohren liefert sie höchste Präzision und Prozesssicherheit und beweist jetzt auch mit extremer Glätte und exzellenter Haftung beim Fräsen ihr erstaunliches Potenzial. Späne und Reibungswärme werden rasch aus der Kontaktzone abgeführt und Delaminationen vermieden. Denn dank scharfer Schneiden trennen mit CCDiaAeroSpeed beschichtete Fräser die abrasiven Fasern des CFK deutlich besser als Werkzeuge mit herkömmlichen Diamantbeschichtungen. So ist die hervorragende Qualität der gefrästen Oberflächen jederzeit reproduzierbar.
Im Standzeitvergleich mit unbeschichteten Werkzeugen heben sich CCDiaAeroSpeed beschichtete Fräser klar ab: Ein Fräser mit 6 Schneiden hält im Vollschnitt von M21E (vc = 320 m/min; f = 0,18 mm; ae = d) um ein Vielfaches länger – 65 m im Gegensatz zu 0,3 m. Künftig könnten so hochwertige Fräser mit der erstklassigen Diamantbeschichtung mehrere Bearbeitungsschritte ersetzen, als Beispiel sei Schruppen von CFK mit anschließendem Wasserstrahlschneiden genannt.
Basis der leistungsstarken Premiumbeschichtungen im PVD-Sektor ist die erstklassige Anlagentechnologie von CemeCon. Mit der CC800/9 HiPIMS entstehen Hochleistungsbeschichtungen, die sich hervorragend für anspruchsvolle Applikationen wie die Bearbeitung hitzebeständiger Superlegierungen, rostfreier Stähle und schwer zerspanbarer Materialien für die Luft- und Raumfahrt, Medizin- und Automobilbranche eignen. Die Beschichtungsanlage enthält ein patentiertes HiPIMS-Verfahren, eine Weiterentwicklung des Sputterns. Es vereint dank der sehr hohen Metallionisation von nahezu 100 Prozent extrem glatte Oberflächen mit exzellenter Haftung.
Durch die Hochleistungspulse ergibt sich eine bessere Verschleißfestigkeit. Ein dichterer Schichtaufbau und eine neue, optimierte Gitterstruktur erhöhen die thermische Stabilität der HiPIMS-Beschichtung. So entstehen nicht nur herausragende neue Beschichtungen, auch die Leistungsfähigkeit der bewährten PVD-Beschichtungen wird mit der innovativen Technologie signifikant verbessert. Der jüngste Erfolg der HiPIMS-Technologie ist die Premiumbeschichtung HARDLOX. Speziell auf anspruchsvolle Zerspanoperationen zugeschnitten, bekommt der Anwender damit einen wahren Performance-Booster für die Hartbearbeitung an die Hand. Die Kombination von extremer Härte, sehr glatter Oberfläche, mechanischer Belastbarkeit, hervorragender Schichthaftung und hoher Zähigkeit macht die Hochleistungsbeschichtung ideal für die Zerspanung von Materialien jenseits von 50 HRC.
Auch bei der Bearbeitung des sehr schwer zerspanbaren Titans hebt sich HARDLOX deutlich von anderen Beschichtungen ab. Gerade die starke Neigung zur Adhäsionsbildung treibt bei der Bearbeitung des Leichtbaumaterials Zerspanern den Schweiß auf die Stirn. Dank seiner extrem geringen Rauheit reduziert HARDLOX diese Kaltaufschweißungen deutlich. Die Standzeit kann so um 85 Prozent gegenüber unbeschichteten Werkzeugen gesteigert werden. Gegenüber anderen beschichteten Varianten lässt sich bei gleicher Standzeit die Produktivität um 30 Prozent erhöhen. Selbiges gilt auch für die anspruchsvolle Zerspanung von Edelstahl. Materialien wie Stähle, Guss und austenitische rostfreie Stähle wirtschaftlicher und prozesssicherer fräsen, stechen oder drehen – sowohl nass als auch trocken – ist das Einsatzgebiet der speziell für Wendeschneidplatten entwickelte HiPIMS-Beschichtung HPN1 Plus.
Dank hoher Schichtdicke von 6 m liefert sie ein entscheidendes Plus in puncto Verschleißbeständigkeit und überzeugt mit hervorragenden Zerspanparametern. Ein Beispiel zeigt die Überlegenheit der HiPIMS-Beschichtung in anspruchsvollen Anwendungen gegenüber herkömmlichen Beschichtungen: Beim Planfräsen von Edelstahl 1.4541 (X6CrNiTi 18-10) mit Luftkühlung (ap=0,5 mm; vc=220 m/min; fz=0,3 mm) zeigten die mit HPN1 Plus beschichteten Wendeschneidplatten nach 75 min einen Verschleiß von VB = 0,28 m. AlTiN und TiAlN beschichtete Werkzeuge lagen mit VB = 0,37 bzw. VB = 0,45 m deutlich darüber.
Auch HYPERLOX Plus wurde ursprünglich für die Nass- und Trockenbearbeitung auf Wendeschneidplatten entwickelt. Nun hat CemeCon die Premiumbeschichtung auch auf anspruchsvolle Bohroperation abgestimmt. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: HYPERLOX Plus bietet beim Bohren in Materialien wie Stahl und Guss nicht nur hervorragende Bearbeitungsergebnisse, sondern auch ein enormes Standzeitplus für die Werkzeuge. Grundlage der erfolgreichen Bohrerbeschichtung ist die hohe Verschleißbeständigkeit dank optimierter Schichtdicke in Kombination mit beispielloser Oberflächenglätte.
Der erhöhte Aluminiumgehalt sorgt zudem für eine bessere Temperaturstabilität. In der Praxis zeigt HYPERLOX Plus beim Bohren in 42CrMo4 (Zugfestigkeit 950 N/mm2) ihr Potenzial gegenüber einer 3 m-dicken AlTiN-Beschichtung: Der Bohrer mit Innenkühlung (Durchmesser 5,8 mm, Bohrtiefe 7xD) hält beim Bearbeiten des Vergütungsstahls (vc = 12 m/min, f = 0,20 mm/Umdrehung) wesentlich länger. Im Vergleich war die Standzeit um 65 Prozent höher.
NE-Metalle stellen Zerspaner vor besondere Herausforderungen. Gerade Aluminiumlegierungen sind aufgrund des meist enthaltenen Siliziums sehr abrasiv und neigen zu Aufbauschneiden sowie Aufschweißungen. Aufgrund seiner äußerst geringen Affinität zu NE-Metallen schützt CC AluSpeed optimal vor Aufbauschneiden. Die tribologischen Eigenschaften der Beschichtung vermindern Reibung und reduzieren somit die Temperatur im Zerspanprozess. Das sorgt für eine optimale Spanabfuhr und verhindert problematische Adhäsionen. So erreicht der Anwender merklich höhere Standzeiten bei der Bearbeitung von Aluminium und anderen NE-Metallen.
