Je härter das Material ist, umso höher sind in der Regel auch die Temperaturen im Zerspanprozess. Deswegen sind hier harte und temperaturstabile Beschichtungen gefragt. Silizium als Oxid ist enorm hart, thermisch sehr stabil und isoliert gut gegen Wärme. Damit wird das Element essenzieller Bestandteil im Erfolgsrezept eines Schichtwerkstoffs, der für die Bearbeitung anspruchsvoller Werkstoffe zur Anwendung kommt – wie der HiPIMS-Schichtwerkstoff SteelCon®.
SteelCon® wurde von CemeCon für die Bearbeitung von gehärteten Stählen mit mehr als 50 HRC entwickelt. Diese Materialien sind sehr hart, können aber auch eine gewisse Zähigkeit aufweisen. Oftmals beinhalten sie Legierungsbestandteile, die für eine hohe Korrosionsbeständigkeit sorgen. Diese erschweren die Zerspanungsaufgaben zusätzlich. Mit einem sehr hohen Silizium-Anteil ist SteelCon® hervorragend geeignet für die anspruchsvollen Einsatzbedingungen in der Hartbearbeitung. „Und er kann noch mehr, denn unser zweilagiger HiPIMS-Schichtwerkstoff ist ein wahres Multitalent: SteelCon® bringt ebenso Höchstleistungen in anderen schwer zerspanbaren Materialien, wie rostfreien Stählen, Nickelbasislegierungen, Titan, aber auch ‚normalen’ Stählen. Das haben zahlreiche Praxistests bewiesen und wird durch Katalogprodukte unserer Kunden untermauert“, freut sich Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei CemeCon, über die exzellenten Ergebnisse in verschiedenen Anwendungen.
In der Kombination unschlagbar
SteelCon® isoliert hervorragend gegen Hitze, lässt kaum Wärme ins Werkzeug, sondern leitet sie über den Span ab. Das ist gerade bei Materialien von Vorteil, die selbst sehr schlechte Wärmeleiter sind, wie beispielsweise rostfreier Stahl oder Titan. Ohne SteelCon® würden die hohen Temperaturen, die beim Bearbeiten der harten Werkstoffe unweigerlich entstehen, das Hartmetall verspröden und somit das Werkzeug schädigen.
Da sich dank des HiPIMS-Prozesses keine Fehlstellen in Form von Droplets bilden können, ist SteelCon® verfahrensbedingt extrem glatt. So steht einer optimalen Span- und Wärmeabfuhr nichts mehr im Weg. Das Werkzeug kann die Wärme im Span abführen, die Prozess-Stabilität steigt. Es entstehen hervorragende Oberflächengüten am bearbeiteten Werkstück, so dass sich der Anwender oftmals nachfolgende Arbeiten – teilweise sogar das Polieren – sparen kann.
Manfred Weigand: „HiPIMS bringt einen weiteren unschlagbaren Vorteil mit sich. Diese Technologie ermöglicht die Anpassung von Eigenspannungen, die perfekt auf die Beschichtung, Werkzeuggeometrie und Anwendung adaptiert werden können. Das hat direkte und positive Auswirkungen auf die Haftung und Verschleißbeständigkeit.“
SteelCon® ist für Schaftwerkzeuge und neuerdings auch für Wendeschneidplatten in Serie verfügbar.
Exzellente Ergebnisse im Praxistest
Ein Beispiel zeigt die Überlegenheit von Präzisionswerkzeugen mit SteelCon®-Beschichtungen: Dafür wurde ein Block aus gehärtetem, legiertem Edelstahl (1.2379) mit einer Härte von 62 HRC trocken mit Kugelkopffräsern (d = 6 mm) abgezeilt (vc = 120 1/min; n = 6.366 1/min; vf = 1.655 mm/min; zf = 0,13; ap, ae = 0,1 mm). Nach drei Überläufen (183 m / 5h:33min) weist der SteelCon®-beschichtete Fräser im Vergleich zur Wettbewerbsbeschichtung deutlich weniger Verschleißmerkmale auf (siehe Bilder oben).
„Damit SteelCon® seine exzellenten Resultate erzielen kann, drehten wir an zahlreichen Stellschrauben: Neben dem Schichtwerkstoff sind das die Schichtdicke, Toleranzen, Vorbehandlung und Finishing. Im Engineering werden die Prozess-Schritte dann sinnvoll kombiniert und an das Werkzeug angepasst. Das Ergebnis ist eine kundenindividuelle Beschichtungsspezifikation, die perfekt auf die Anwendung abgestimmt ist“, ergänzt Manfred Weigand.
SteelCon®
für Hartbearbeitung, rostfreie Stähle, Titan und Titanlegierungen
Eigenschaften:
sehr verschleißbeständig, homogenes Verschleißverhalten, hohe thermische Stabilität, ausgezeichnete Haftung, extrem glatt
Schichtwerkstoff:
TiAlSiN-basiert, hoher Si-Gehalt
max. Einsatztemperatur:
1.100 °C
Farbe:
Rotgold
Schichtdicken:
1,5 µm und 3 µm
CemeCon ist Weltmarktführer in der Diamant-Beschichtung und Technologieführer in der PVD- und vor allem HiPIMS-Beschichtung von Präzisions-Zerspanwerkzeugen. Die für Premium-Werkzeuge erforderlichen Schichtwerkstoffe werden in den von CemeCon entwickelten Beschichtungsanlagen hergestellt.
Kunden nehmen die Kompetenzen sowohl im Beschichtungsservice als für die Inhouse-Beschichtung in der eigenen Fertigung in Anspruch. Weltweit nutzen namhafte Werkzeughersteller die Technologie und das Expertenwissen von CemeCon für ihren eigenen Wettbewerbsvorsprung und zur Erschließung neuer Geschäftsfelder.
CemeCon hat die Zukunftstechnologie HiPIMS zur Marktreife gebracht. Sie vereint die Vorteile aller gängigen PVD-Beschichtungsverfahren – und das mit hoher Wirtschaftlichkeit. Mit HiPIMS sind höchste Leistungsfähigkeit und eine signifikant längere Lebensdauer der Werkzeuge auch bei der Bearbeitung extrem schwer zu zerspanender Materialien möglich. Maximale Produktivität in der Zerspanung von innovativen Werkstoffen – wie faserverstärkte Kunststoffe, Keramiken oder Graphite – garantiert die von CemeCon entwickelte patentierte Multilayer-Technologie in der Diamant-Beschichtung.
1986 von Dr. Toni Leyendecker gegründet, expandiert die CemeCon AG seit über drei Jahrzehnten beständig.
Am Stammsitz in Würselen betreibt das Unternehmen das weltweit größte Beschichtungszentrum. Von dort aus und von den Zentren in den USA, China und Japan aus sowie durch unsere Vertriebspartner in Tschechien, Dänemark, Taiwan, Korea und Indien werden alle wichtigen internationalen Märkte bedient.
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