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Bei der Zerspanung von Titanlegierungen im Flugzeugbau sind mit den Hipims-Schichtwerkstoffen Inoxacon und Alucon deutliche Performancesprünge möglich, versprechen die Beschichtungsexperten von Cemecon.
Foto: Cemecon
Bei der Zerspanung von Titanlegierungen im Flugzeugbau sind mit den Hipims-Schichtwerkstoffen Inoxacon und Alucon deutliche Performancesprünge möglich, versprechen die Beschichtungsexperten von Cemecon.

Fräswerkzeuge

Ideale Beschichtung für die Schwerzerspanung

Sehr gutes Zeitspanvolumen und dadurch automatisch höhere Produktivität verspricht Cemecon mit seinen neu entwickelten Hipims-Varianten für die Schwerzerspanung. Welche Ergebnisse damit machbar sind, zeigen Anwender wie die Hersteller Jongen oder Boehlerit.

Bessere Performance, schnellere Bearbeitung und höhere Prozesssicherheit sind der Schlüssel zu gesteigerter Produktivität und damit zu neuen Märkten, versichern die Experten des Beschichtungsherstellers Cemecon. Demnach verschaffen die Schichtwerkstoffe Ferrocon, Inoxacon und Alucon Anwendern und Werkzeugherstellern genau diese Vorteile – sowohl bei Standardanwendungen wie auch bei anspruchsvollen Bearbeitungsaufgaben. Sie sorgen für hervorragenden Spanfluss und gleichzeitig bessere Oberflächengüten, betont Cemecon. Die KSS-Menge kann reduziert und oft können auch die Zerspanparameter deutlich angehoben werden. Zudem sind die Standzeiten länger und damit auch die Rüstintervalle.

Sehr gutes Zeitspanvolumen mit Hipims-Beschichtungen

Eine der wichtigsten Technologien im Werkzeugbau ist das Fräsen, denn diese Technologie liefert bei hoher Produktivität und Flexibilität qualitativ hochwertige Ergebnisse. Gefragt sind innovative Werkzeuglösungen für Werkzeug- und Formenbauer. „Ferrocon mit 6 µm Schichtdicke und Ferrocon Quadro mit beeindruckenden 12 µm Schichtdicke sind wie geschaffen für die Schruppbearbeitungen an Formen aus Stählen. Dank der hohen Schichtdicke erreichen Wendeschneidplatten mit den Hipims-Beschichtungen ein sehr gutes Zeitspanvolumen, und dadurch erhöht sich automatisch die Produktivität“, so Inka Harrand, Produktmanagerin Cutting Inserts bei Cemecon.

Ideal für die Schwerzerspanung

Ferrocon mit 6 µm und Ferrocon Quadro mit 12 µm Schichtdicke sind gerade auch in der Schwerzerspanung von Schienen, Weichen, Rohren und Kurbelwellen sowie beim Drehschälen von Guss und Eisenwerkstoffen erste Wahl, um das erforderliche maximale Verschleißvolumen zu erreichen. Denn bei solchen Schruppbearbeitungen entscheidet jeder Mikrometer mehr über die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Zum Beispiel bei der Wartung von Schienen: Mittels Fräsoperationen werden hier größere Schäden beseitigt und Schienen nahezu in ihren Neuzustand versetzt. Inka Harrand: „Hier sind Profilwerkzeuge mit maximaler Arbeitsgeschwindigkeit und Bearbeitungsqualität gefragt, bestückt mit meist sehr vielen Wendeschneidplatten. Durch höhere Schichtdicken verlängern sich ihre Standzeiten deutlich – der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit. Der Zusammenhang in solchen Anwendungen ist fast linear – und da kommen Ferrocon und Ferrocon Quadro ins Spiel.“

Beim Fräsen von 1.0503 (C45) mit einer Härte von 32 HRC bei 220 m/min vc, 0,5 mm ap, ohne Kühlung erreichen die Wendeschneidplatten mit einer Ferrocon-Quadro-Beschichtung eine Standzeit von 180 min. Verschiedene Wendeschneidplatten mit herkömmlichen Beschichtungen liegen mit 120 min, 95 min bzw. 65 min deutlich darunter, berichtet Cemecon.

Zukunftsmarkt Aerospace: Titanbearbeitung mit HiPIMS

Beim Flugzeugbau galt bisher aus Sicherheitsgründen, einmal qualifizierte Prozesse nicht mehr zu verändern.Das war die Chance für Werkzeughersteller, mit leistungsstarken Lösungen in der Branche Fuß zu fassen. Ein gutes Beispiel dafür ist die Titanbearbeitung. Die Zerspanung des Leichtbaumaterials ist jedoch alles andere als einfach. Mit den Hipims-Schichtwerkstoffen Inoxacon und Alucon sind hier deutliche Performancesprünge möglich. Beim ölgekühlten Bearbeiten der hochfesten Titan-Aluminium-Legierung TiAl6V4 (100 m/min vc, 0,06 mm fz, 15,28 mm ae, 0,8 mm ap, 0,34 vb) erreicht etwa eine mit Alucon beschichtete Wendeschneidplatte mit X-Geometrie einen Standweg von 14,48 m. Dies bedeutet eine Steigerung von mehr als 30% gegenüber dem TiAlSiN-beschichteten Werkzeug, welches nur 11 m Standweg hatte.

Potenzial bei der E-Mobilität eröffnen

Für die E-Mobilität fallen nach Erfahrung von Cemecon weit weniger Zerspanaufgaben an als im klassischen Automobilbau. Gerade das ist ja der Grund, warum die Branche zunehmend für Zerspaner wegbricht. „Hinzu kommt, dass hauptsächlich Aluminiumlegierungen bearbeitet werden. Auf die Anforderungen abgestimmte Werkzeuge sind die Lösung, um sich hier Marktanteile zu sichern. Alucon-beschichtete Wendeschneidplatten können hier eine gute Alternative zu unbeschichtetem Hartmetall darstellen“, ist Inka Harrand überzeugt. Beim Fräsen von Aluminium erhöht sich mit Alucon beispielsweise die Standzeit von Wendeschneidplatten um 30% gegenüber unbeschichteten Wendeschneidplatten.

Qualität garantiert!

Dabei gehören nicht nur die Hipims-Schichtwerkstoffe von Cemecon selbst zur Premiumklasse, auch die Qualität ist herausragend: Um den Kunden die bestmögliche Beschichtung immer in derselben Spezifikation und hohen Qualität zu liefern, schaut das CemeCon-Team von Anfang an ganz genau hin, zum Beispiel auf die Kantenbeschaffenheit, mögliche Beschädigungen, den Verschmutzungsgrad und die Substratoberfläche. Denn diese Kriterien können Einfluss auf die Beschichtungsqualität haben. Dann werden die Parameter und Arbeitsschritte wie Schichtwerkstoff, Schichtdicke, Vorbehandlung, Finishing und noch einiges mehr exakt an das Werkzeug und die Anwendung angepasst. Ist die abgestimmte Beschichtungslösung in der Serienproduktion angekommen, garantieren regelmäßige Überprüfungen zuverlässig eine gleichbleibend hohe Qualität. Alle Mitarbeiter der einzelnen Stationen überprüfen fortwährend die Arbeitsmaterialien, die einzelnen Prozessschritte sowie das Handling der Wendeschneidplatten bei jedem Arbeitsschritt. Stichprobenartige Ein- und Ausgangskontrollen an jeder Auftragsposition sind Bestandteil der Serienproduktion. Dank gespiegelter Prozesse und Produktionen in den CemeCon Beschichtungszentren weltweit erhalten Werkzeughersteller übrigens überall die gleiche Beschichtungslösung in der gleichen Qualität wie in Deutschland.