593F3

1. Zerspanungsoperation
2. Werkzeugform u. Form des Werkstückes
3. Werkzeugmaschine
4. Schnittdaten
5. Erforderliche Oberflächengüte
6. Stabilitätsverhältnisse
7. Bearbeitungskosten

C         = Hartmetalle (HM)

GC      = beschichtetes HM

CT      = Cermet

PKD   = polykristalliner Diamant

CBN  = kubisches Bornitrid

CC    = Keramik (Schneidkeramik)

HSS  = Schnellarbeitsstahl

N       = Coronite (Siehe Sandvik)

• grosse Warmhärte
• hohe Verschleissfestigkeit
• hohe Wärmebeständigkeit
• grosse Druckfestigkeit
• grosse Zähigkeit & Biegfestigkeit

Eine Schneidevariante bei der der Schneideeingriff nur zeitweise erfolgt:

Schneide ist während der Zerspanung nicht immer im Eingriff. Kann z.B. beim Überdrehen einer Welle mit Keilnut vorkommen od. allgem. beim Fräsen. Der unterbrochene Schnitt hat zur Folge, dass die Werkzeugschneide schlagartig beansprucht wird. Der Schneidstoff muss daher eine grosse Zähigkeit & Biegfestigkeit aufweisen.

Fähigkeit eines Schneidstoffes, schlagartig wechselnden Temperaturen ohne Rissbildung auf Dauer zu widerstehen. Dies geschieht vor allem beim unterbrochenen Schnitt (Fräsen). (Wärmewechselbeständigkeit)

• Schnellarbeitsstahl (Werkzeugstahl)
• beschichtete & unbeschichtete Hartmetall
• Schneidkeramik
• Bornitrid
• Diamant
• ...

Schnellarbeitsstahl mit 6% Wolfram, 5 % Molybdän, 2% Vanadium. HSS hat gegenüber HM eine höhere Zähigkeit & die Schneidkanten sind herstellungsbedingt schärfer.

Für Werkzeuge, die aufgrund ihrer geringen Grösse, ihrer aussergewöhnlichen Form ( z.B. Formfräser) oder ihres grossen Spanwinkels den Einsatz von Wendeschneidplatten nicht zulassen...

(Spiralbohrer, Fräser, Räumwerkzeug, Gewindebohrer, Werkzeuge für die Kunststoffbearbeitung)

Chemische Zusammensetzung / Herstellung:

HM besteht aus Hartpartikeln ( Wolfram-, Titan- & Tantalcarbiden) und einem Bindemittel (Kobalt).

Diese Kornmischung ( ca. 80 : 20%) wird durch Fertigungsverfahren "Sintern" zu einem Werkzeug geformt.

Einteilung:

Gehört zur Gruppe der Verbundswerkstoffe (wegen Fertigungsverfahren)

Einteilung:

Zerspanungshauptgruppen P, M, und K

Unterschied:

bei Anteil Hartpartikel (höhere Verschleissfestigkeit) & Anteil Bindemittel (höhere Zähigkeit)

P = für langspanende Werkstoffe (Stahl, Temperguss)

M = Für lang- + kurzspanende Werkstoffe (rostfreier Stahl, Automatenstahl

K = Für kurzspanende  Werkstoffe (Gusseisen, NE-Metalle, gehärteter Stahl

Unterschied:

Anstelle Wolframcarbid wird bei CT Titancarbit eingesetzt.

Wendeschneidplatten dadurch (bei gleicher Grösse) leichter.

CT besitzt höhere Verschleiss- & Kantenfestigkeit gegenüber HM,

wird wegen schärferer Schneidkante vor allem zum Schlichten eingesetzt.

• Oxidkeramik
• Mischkeramik
• Nichtoxidkeramik

CC reagiert nicht mit dem zu bearbeitenden Werkstoff

+   Grosse Warmhärte & Verschleissfestigkeit

-   Grosse Sprödigkeit & geringe "Thermoschockbeständigkeit" (Temperatur-Wechselbeständigkeit)

zäher, "thermoschockunempfindlicher"

Aufbau:

Bestehen aus einer Hartmetallunterlage, auf die zuerst eine dünne Metallschicht (Lot) aufgebracht wird.

Darauf wird eine 0.5 bis 1.5 mm dicke Schicht aus polykristallinem Diamant (PKD) oder polykristallinem Bornitrid (PKB) aufgesintert.

Mit PKD beschichtete Werkzeuge eignen sich für die Feinbearbeitung von

• Nichteisenmetallen & ihren Legierungen
• Verbundwerkstoffen
• Hartstoffen

Temperaturbeständigkeit ist auf 600° C begrenzt.

Wird diese Zerspantemperatur überschritten, wandelt sich Diamant in Kohlenstoff um

& reagiert mit Legierungselementen des Stahles.

CBN: bis 2000° C

Haben eine höhere Verschleissfestigkeit und damit

eine höhere Standzeit.

Sie bilden keine Aufbauschneide.

1. TiN        Titannitrid  
2. TiAIN     Titanaluminiumnitrid 
3. CrN        Chromnitrid
4. TiCN      Titancarbonitrid
5. ALCrN   Aluminiumchromnitrid
6. D            Diamant

PVD-Beschichtung erfolgt physikalisch u. mit tieferen Temperaturen als die chemische CVD-Beschichtung.

Damit gibt es bei der PVD-Beschichtung keine Gefügeveränderung des Grundwerkstoffes. (= Vorteil)

• Wegen extremer Feinkörnigkeit ist es einfacher, eine scharfe Schneide zu schleifen
• Schneide bleibt dauerhaft verschleissfest,
• behält während des Abnutzungsvorgangs ihre Schärfe (= Selbstschärfeeffekt)
• Hartpartikel sind besser verteilt

Resultat: sehr gute Verschleissfestigkeit.

Wurde Schneidkante durch Sintern hergestellt, ist die Kante immer abgerundet.

Abrundung ist von der Korngrösse des Sinterwerkstoffes abhängig.

Somit können scharfe Schneidkanten nur durch nachträgliches Schleifen hergestellt werden.

Die Kanten zum Beschichten müssen etwas abgerundet ( oder gebrochen) sein.

600° C

1. Diamant (DP)
2. Bornitrid (CBN)
3. Schneidkeramik (CC)
4. Cermet (CT)
5. Hartmetall (C)
6. Schnellarbeitsstahl (HSS)