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Cemecon: HiPIMS-Schichtwerkstoff mit hohem Siliziumanteil spielt seine Stärken aus

HiPIMS-Schichtwerkstoff mit hohem Siliziumanteil spielt seine Stärken aus
Erfolgsrezept für anspruchsvolle Materialien

Erfolgsrezept für anspruchsvolle Materialien
Beim Fräsen von gehärtetem, legiertem Edelstahl (1.2379) mit einer Härte von 62 HRC weist das SteelCon-beschichtete Werkzeug deutlich weniger Verschleiß auf als der Benchmark (oben). Bild: Cemecon
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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 Siliziumanteil ist SteelCon hervorragend geeignet für die anspruchsvollen Einsatzbedingungen in der Hartbearbeitung. „Unser zweilagiger HiPIMS-Schichtwerkstoff ist ein wahres Multitalent“, sagt Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei Cemecon. „SteelCon bringt Höchstleistungen in anderen schwer zerspanbaren Materialien, wie rostfreien Stählen, Nickelbasislegierungen, Titan, aber auch in ‚normalen’ Stählen. Das haben zahlreiche Praxistests bewiesen und wird durch Katalogprodukte unserer Kunden untermauert.“

In der Kombination unschlagbar

SteelCon isoliert gut gegen Hitze und 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 Prozessstabilität steigt. Es entstehen hervorragende Oberflächengüten am bearbeiteten Werkstück, sodass sich der Anwender oftmals nachfolgende Arbeiten – teilweise sogar das Polieren – sparen kann.

„HiPIMS bringt einen weiteren unschlagbaren Vorteil mit sich“, ergänzt Weigand. „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.“

Exzellente Ergebnisse im Praxistest

SteelCon ist für Schaftwerkzeuge und neuerdings auch für Wendeschneidplatten in Serie verfügbar. Ein Beispiel zeigt die Leistungsfähigkeit von Präzisionswerkzeugen mit SteelCon-Beschichtung. 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 = 6366 1/min; vf = 1655 mm/min; zf = 0,13; ap, ae = 0,1 mm). Nach drei Überläufen (183 m / 5 h : 33 min) weist der SteelCon-beschichtete Fräser im Vergleich zur Wettbewerbsbeschichtung deutlich weniger Verschleißmerkmale auf (siehe Bild).

„Damit SteelCon seine exzellenten Resultate erzielen kann, haben wir an zahlreichen Stellschrauben gedreht“, so Weigand. „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.“

Cemecon AG
www.cemecon.com
AMB Halle 3 Stand C61

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