Cemecon Schweiz: Mit Beschichtungen zu individuellen Werkzeugen

>> Damit Span und Wärme richtig abfliessen, braucht der Zerspaner Werkzeuge mit exzellenter Warmhärte, hoher Verschleissfestigkeit und glatten Oberflächen. Möglich machen es die Supernitride und, ganz neu, die Powernitride der Cemecon AG aus Würselen. Diese Beschichtungen sind glatt, dropletfrei, hart und gleichzeitig zäh und machen Werkzeuge fit – auch für schwerste Einsätze.

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ari. Wer erst lange nachdenken muss, wie er seinen erfolgreichen Workflow noch verbessern kann, hat wahrscheinlich bisher alles richtig gemacht: Optimale Werkzeuggeometrien, beste Hartmetallsorten und glatte, dropletfreie Beschichtungen sind beste Zutaten für einen reibungslosen Bohrvorgang. Denn die permanente Beanspruchung der Schneiden, klemmende Späne, Wärmestau, Quetschungen oder Aufschmierungen sind potenzielle Gefahrenquellen für Bohrwerkzeuge. Zerspaner, die in den jeweiligen Anwendungen noch auf Standardbohrer setzen, sind mit ihrem Latein schnell am Ende. Prozessabbruch oder häufiger Werkzeugwechsel sind nur einige Folgen des Einsatzes falsch beziehungsweise unbeschichteter Bohrer. In Kombination mit innovativen Mikrogeometrien eröffnen moderne Beschichtungslösungen hingegen enorme Potenziale.

Innovative Beschichtungen für HSC- und Tieflochbohren

Manfred Weigand, Product Management Round Tools von Cemecon: «Zwar ist schon ein Grossteil der eingesetzten Bohrer beschichtet, jedoch nach wie vor noch mit rauen Beschichtungen von der Stange versehen. Um Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen oder auch Tieflochbohroperationen mit allen gegenwärtigen und künftigen hohen Anforderungen an Qualität und Wirtschaftlichkeit zu realisieren, sind innovative Beschichtungen gefragt. Sie müssen hervorragend haften, extrem hart und gleichzeitig zäh sein. Ausserdem sollen sie äusserst glatt und dropletfrei sowie beständig gegen Oxidation und Verschleiss sein.»

Angepasste Supernitrid-Power

Alle diese Anforderungen erfüllen die Cemecon-Supernitride. Ihr besonders spannungsfreier Schichtaufbau ermöglicht das für Bohroperationen notwendige Verschleissvolumen bedingt durch höhere Schichtdicken. Durch die fehlerfreie Oberfläche ist eine reibungslose Spanabfuhr gesichert. Daher kann der Zerspaner mit auf die Bohranwendung hin optimierten Supernitriden neben vergüteten Stählen auch Hightech-Werkstoffe optimal bearbeiten.

«Ohne auf die jeweilige Applikation hin angepasste Beschichtungen sind moderne Zerspanaufgaben nicht zu lösen und erstklassige Form- und Oberflächengüten nicht zu erreichen. Aufgaben, wie sie unterschiedlicher kaum sein können, erfordern genau passende Werkzeuggeometrien. Und das gilt selbstverständlich auch für die richtige Beschichtung», so Manfred Weigand.

Wie wichtig eine auf die Bohroperation zugeschnittene Beschichtungslösung ist, zeigt sich etwa beim Bohren von 14NiCr10. Hier erreicht das besonders für Bohroperationen geeignete Supernitrid auf Basis des Schichtwerkstoffes Alox SN² gegenüber anderen Lösungen deutlich mehr Bohrungen – im konkreten Beispiel um 45 Prozent.

Prozesssicher Bohren mit Supernitriden

Gusszerspanung ist eine anspruchsvolle Anwendung, für die Cemecon das «Heavy-Duty»-Supernitrid Hyperlox sowie das Supernitrid Alox SN² auf den Einsatz bei Bohroperationen anpasst. Je nach Kundenanforderung wird die Beschichtung, zum Beispiel in Bezug auf Schichtdicke, Toleranzen oder Finishing, genau auf die verwendeten Bohrertypen und Geometrien hin abgestimmt.

Hohen Verschleissschutz der Bohrer ermöglicht Hyperlox unter anderem durch seine Composite-Struktur mit hohem Aluminium-Gehalt, der für eine hohe Härte sorgt. Andererseits ist der Schichtwerkstoff auch besonders zäh und extrem reibungsarm – die Spanabfuhr aus Sackloch- und Durchgangsbohrungen verläuft problemlos. Mit der entsprechenden Bohrergeometrie, kombiniert mit einer speziell angepassten Beschichtung, schaffen sie ein unvergleichlich leistungsfähiges Werkzeug.

Neu im Schichtwerkstoff-Portfolio ist das Powernitrid HPN1. Die Vorteile des HiPIMS-Schichtwerkstoffs sind insbesondere die dichtere Schichtmorphologie sowie die höhere thermische Stabilität. Durch eine neuartige Technologie (HiPIMS) wird die Schicht im Substrat «verankert», was die Haftung im Vergleich zu bisherigen Schichten mehr als verdoppelt. Bei Superlegierungen, Titan und rostfreien Stählen lassen sich somit teils enorme Performancesteigerung verbuchen – bis zu 400 Prozent beim Drehen von Inconel.

Moderne Technologie für individuelle Beschichtungen

Am Unternehmensstandort Würselen bei Aachen können Werkzeughersteller über den Lohnbeschichtungsservice ihre Werkzeuge beschichten lassen – mit Power- und Supernitriden oder einzigartig dünnen Diamantbeschichtungen.

Eine weitere Möglichkeit, die Cemecon-Technologie zu nutzen, ist eine komplette Beschichtungslinie in den eigenen Produktions-Workflow zu integrieren. Die Vorteile solcher integrierter Fertigung liegen auf der Hand: Einerseits gelangt die gesamte Wertschöpfungskette inklusive Beschichtung ins Blickfeld und den eigenen Verantwortungsbereich, andererseits ermöglicht Beschichtungstechnologie im eigenen Haus deutlich kürzere Produktionsabläufe und eine wesentlich effizientere Fertigung. So werden Ressourcen gebündelt, es kann noch flexibler auf Kundenwünsche reagiert und alles aus einer Hand geliefert werden.

Ausblick: Beschichtungen als Performance-Multiplikatoren

In der Massenproduktion der Schlüsselindustrien kommen immer mehr Hightech-Materialien zum Einsatz, die wirtschaftlich nur mit beschichteten Werkzeugen zerspant werden können. Daher wird die Nachfrage an diesen «Performance-Multiplikatoren» in den kommenden Jahren deutlich weiter wachsen. Werkzeughersteller können ihren Kunden schon heute günstig genau abgestimmte Beschichtungen auf Basis von innovativen Schichtwerkstoffen wie den Power- oder den Supernitriden bieten. Damit tragen sie dazu bei, die Produktivität des Gesamtsystems Zerspanung um ein Vielfaches zu steigern. <<

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