Neues Verfahren verbessert Haltbarkeit der Beschichtung auf Werkzeugen

Nun wurde eine neue Methode entwickelt, wie die Haftung der Diamantbeschichtung auf Hartmetallwerkzeugen verbessert werden kann, um einen deutlichen Gewinn bei den Standzeiten zu erzielen. Die TLB GmbH ist mit der wirtschaftlichen Umsetzung dieser Technologie beauftragt.

In der industriellen Produktion kommen zunehmend diamantbeschichtete Werkzeuge aus Hartmetall zum Einsatz. Problematisch ist bislang die Schichthaftung der Werkzeuge, insbesondere bei der Bearbeitung von Verbund- und Leichtbauwerkstoffen. Durch die dynamische Belastung beim Schneiden der Verbundwerkstoffe sind die Anforderungen an das Werkzeug wesentlich höher als bei der Verarbeitung von Werkstücken mit homogenem Gefüge.

Dr. Manuel Mee vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM hat in einem von der Baden Württemberg Stiftung geförderten Projekt eine neue Methode entwickelt, wie die Haftung der Diamantbeschichtung auf Hartmetallwerkzeugen verbessert werden kann, um einen deutlichen Gewinn bei den Standzeiten zu erzielen.

Bei dem für die Zerspanung dominierenden Werkstoff Hartmetall handelt es sich um einen Verbund aus dem sehr harten Wolframkarbid, der in einer metallischen Matrix gebunden wird und zumeist aus Cobalt besteht. Beim Beschichten mit Diamant beeinträchtigt jedoch letzteres die Adhäsion der Schicht auf dem Werkzeug. Bislang ist daher eine nasschemische Vorbehandlung üblich, um das Cobalt in einem oberflächennahen Bereich zu entfernen. Dieser Ansatz wirkt sich allerdings negativ auf die Bruchzähigkeit der Randzone aus. Insbesondere bei anisotropen Werkstoffen wie den kohlefaserverstärkten Kunststoffen führt dies zu dynamischen Belastungen und in Folge dessen zur Zerrüttung der Werkzeugoberfläche. Die Konsequenz ist ein frühzeitiger Ausfall, der sich durch ein Versagen der Schichthaftung äußert. 

Mehr dazu: hier