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Oberflächentechnologie Glatte Schichten mit wenig Verschleiss

| Redakteur: Anne Richter

>> Seit ihrer Markteinführung sind die neuen MAC-(Micro Alloyed Coatings)Schichten in der Zerspanung kein Fremdwort mehr. Sowohl zahlreiche Werkzeughersteller als auch namhafte Automobilisten profitieren bereits von ihren Vorteilen. Sulzer Metaplas, ein Unternehmen der Sulzer Metco AG, bietet mit Mpower eine optimale Lösung, um Werkzeugperformance durch Beschichtungen effektiv zu verbessern.

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Zerspanwerkzeuge beschichtet mit Mpower.
Zerspanwerkzeuge beschichtet mit Mpower.
(Bild: Sulzer Metaplas)

ari. Da moderne Präzisionswerkzeuge stets an ihren Leistungsgrenzen eingesetzt werden, spielen Faktoren wie die Fertigungszeit und -qualität in der Produktion eine wichtige Rolle, um Prozesseffizienz und -performance zu gewährleisten. Dank modernster Anlagentechnologie der Metaplas-Domino-Serie sind entwickelte Schichten Vorreiter, um aktuellen Produktionsansprüchen zu genügen. Das modulare Anlagenkonzept setzt dabei seit Jahren auf massgeschneiderte Lösungen. Basierend auf der APA-(Advanced Plasma Assisted)Verdampfungstechnik zeigt dies vor allem die stetig verbesserte Mpower-Familie der MAC–Schichten.

Mpower: weniger Reibung und weniger Verschleiss

Die TiSi-basierten Mpower-Schichten sind je nach Bedarf für sehr harte Stähle mit einem variablem Karbidanteil und bis zu 65 HRC oder mittelharte Stähle von 40 HRC Kernhärte einsetzbar. Diese besonders glatten Schichten zeichnen sich durch einen hohen Verschleisswiderstand und eine Härte von bis zu 3600 HV aus. Auch kann die Härte durch angepasste Prozessparameter bis auf 45 GPa erhöht werden.

Die geringe Tendenz zur Aufbauschneidenbildung und eine Oxidationsbeständigkeit bis 1150 °C sprechen für ihre Oberflächenqualität. Änderungen an der Schneidgeometrie sind nach der Beschichtung nicht festzustellen. Diese Eigenschaften führen zu einer signifikanten Reduzierung des Verschleisses und einer Reduzierung der Reibung an der beschichteten Schneide.

Stärke: hohe Schnittgeschwindigkeiten

Ihre grössten Stärken kann die Schichtfamilie in der Hart- und Trockenzerspanung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten aufweisen. Die breiten Anwendungsbeispiele im Vergleich zu Wettbewerbsschichten sprechen für sich: So zeigte sich bei Mpower-beschichteten Kopierfräsern in Kurz- und Langzeittest hinsichtlich des Schneidkantenverschleisses und der erreichbaren Oberflächengüte eine fast doppelt so hohe Standzeit.

Als Referenz wurde ein ebenes Werkstück in der Zerspanoperation Feinstschlichten im Gleich- und Gegenlauf mit einer Härte von 44 HRC zeilenweise bearbeitet. Das mit Mpower beschichtete Werkzeug erzielte eine fast dreimal so hohe Standzeit und zehnfach geringere Rauheitswerte, so dass eine nachfolgende Politur der Oberfläche auf ein Minimum beschränkt werden kann.

Höhere Standzeit auch bei niedriger Schnittgeschwindigkeit

Auch bei niedrigeren Schneidgeschwindigkeiten kann die Mpower-Familie punkten. So zeigen beschichtete Abwälzfräser eine um 60 Prozent höhere Standzeit – dabei sind sowohl das Verschleissvolumen wie auch die Oberflächenqualität der Mpower–Schicht deutlich besser. Weitere beeindruckende Ergebnisse berichten Kunden mit Mpower-beschichteten Sägeblättern beim Trennen von Edelstahlrohren. Dies sind nur einige Beispiele von namhaften Werkzeug- und Automobilherstellern, die bereits auf diese Schicht vertrauen. Die Mpower-Familie unterstreicht ihre Leistungspotenziale in Anwendungen, bei denen hohe Schnittgeschwindigkeiten, hohe Temperaturen an der Schneide und hohe Zeitspanvolumina gefordert sind.

Applikationsspezifische Vor- und Nachbehandlung

Daneben zeichnet sich Sulzer durch seine applikationsspezifische Vor- und Nachbehandlung aus. Nur ein perfekt vorbereitetes Werkzeug kann ein exzellentes Endergebnis sicherstellen. Damit Mpower-Werkzeuge trotz ihrer bereits sehr glatten Oberflächen noch höheren Performanceansprüchen gerecht werden können, werden durch eine gezielte Kantenpräparation zusätzliche Optimierungen erreicht.

Weitere mikrolegierte Schichtsysteme wie Mforce, Mtec und Mflex erweitern die Palette der MACs, die durch ideale Anpassung der Mikrostruktur ein weites Feld an Applikationen abdecken können. Diese werden stetig optimiert, um Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. So stehen auch diese MAC-Schichten besonders für längere Standzeiten, höhere Qualitätsstandards und die Reduzierung von Verschleiss und Reibung der beschichteten Werkzeuge. <<

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