Der Anbieter von Werkzeugen aus ultraharten Schneidstoffen, Becker Diamantwerkzeuge, stellt auf der EMO mit CVD-Dickfilm-Diamant-bestückte Werkzeuge in den Mittelpunkt seines Messeauftritts. Aufgrund von Entwicklungen bei der Lasertechnologie können nun Standard- und Sonderwerkzeuge mit diesem Schneidstoff angeboten werden.
„Durch die Neu- und Weiterentwicklung der Lasertechnologien können perfekte, absolut schartenfreie Schneidkanten vollautomatisch in Serie hergestellt werden. Die Problematik des Schleifens ist damit endgültig gelöst und der Schneidstoff CVD-Dickfilm-Diamant kann nunmehr den Verbrauchern in Form von Standard- oder Sonderwerkzeugen uneingeschränkt angeboten werden“, berichtet Alexander Becker, Geschäftsführer von Becker Diamantwerkzeuge. „Da neben der Umfangbearbeitung, also dem Lasern des kompletten Freiwinkels, Schneidenradius, Profilen und so weiter außerdem jede beliebige Spangeometrie in 3D-Form gelasert werden kann, dürfte es nicht übertrieben sein, hier von einem tatsächlichen Quantensprung in der Zerspanung mit Diamantschneiden und deren Herstellung zu sprechen. Der Schlüssel dazu liegt in der neuen Lasertechnologie.“
Neben der Bearbeitung von CVD-Dickfilm-Diamant haben die Werkzeugspezialisten umfangreiche Versuche unternommen, mit der Lasertechnologie auch PKD-Verbundschneidstoff zu bearbeiten. Die Herstellung von Schneidkanten mittels Laser erbringt eine doppelte Standzeit gegenüber dem bekannten Schleifverfahren. Diese Leistungssteigerung bei gelaserten PKD-Verbundschneiden hat zwei Gründe:
Durch die Verwendung von Solid-PKD-Sorten in Dicken zwischen 0,8 und 1,2 mm wird entsprechend mehr Diamantvolumen eingesetzt. Da der Verschleiß zu 85 Prozent durch Hitze an der Schneidkante entsteht, weil Diamant bei 700 °C im Mikrobereich verdampft, wird dieser Verschleißmechanismus durch das erhöhte Diamantvolumen und der damit verbundenen Wärmeleitfähigkeit deutlich reduziert. Dies könnte auch als automatische Kühlung bezeichnet werden. Die mit der neuen Lasertechnologie erzeugten Schneidkanten weisen eine schärfere Schneidkante gegenüber der herkömmlich geschliffenen Schneide auf, wobei der hier immer vorhandene hohe Schleifdruck eine Gefügezerstörung im Mikrobereich der Schneidkante verursachen dürfte.
Um bis zu 65 Prozent billiger
Als Diamant-Schneidstoff muss CVD-Dickfilm-Diamant mit dem monokristallinen Diamant verglichen und bewertet werden, so das Unternehmen. Die Herstellkosten betragen dabei – umgerechnet auf Karat – nur etwa 35 Prozent vom monokristallinen Diamant. Die bisher ermittelten Standzeiten ergeben einen klaren Vorteil für CVD-Diamant bei vergleichbaren Anwendungen, berichtet der Hersteller weiter.
Dies würde keineswegs überraschen, weil hier die Vorteile des echten polykristallinen Aufbaus gegenüber dem Monokristall uneingeschränkt umgesetzt werden. Die Überlegenheit des CVD-Dickfilm-Diamantschneidstoffs gegenüber dem PKD-Verbundschneidstoff zeigt sich erst beim Vergleich: Hier werden laut Hersteller Standzeiterhöhungen bei identischen Anwendungen zwischen dem drei- und zehnfachen erreicht – je nach Werkstoff.
Für den Verbraucher ergeben sich demnach bei der Verwendung von CVD-Dickfilm-Diamantschneiden sowie Solid-PKD-Verbundschneidstoffen nur Vorteile. Betroffen davon sind das reine Drehen, Einstechen, Stechdrehen, Fräsen mit Schaftfräsern aller Arten, Fräsen mit Messerköpfen, Feinstausbohren, usw. „Mit der Entwicklung der neuen Lasertechnologie, die das bisherige Schleifen weitgehend ersetzt, wird eine neue Ära in der Herstellung von Diamantschneiden und deren Verwendung mit Spangeometrien eingeläutet und der monokristalline Diamant bei vielen Anwendungen ersetzt werden“, betont Werner Becker, Senior-Chef von Becker Diamantwerkzeuge. „Wir werden die Weiterentwicklung von verschleißoptimierten Diamantschneidstoffen ebenso vorantreiben wie die weitere Optimierung der gesamten Lasertechnologie.“
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