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maschine+werkzeug 06/2014

Diamant im Einsatz

Technik - Werkzeuge

PKD - Das Bohren kohlefaserverstärkter Werkstoffe stellt Werkzeughersteller vor große Herausforderungen. Kennametal weiß, worauf es bei der Bearbeitung dieser Composites ankommt und entwickelte eine Lösung: einen Vollhartmetallbohrer mit hartgelötetem PKD-Einsatz.

Löten ist die Lösung

Da das PKD-Werkzeug eine gelötete Verbindung eines gedrallt geschnittenen PKD-Rohmaterial-Plättchens mit einem Hartmetall-Körper erfordert, muss die verwendete Löttechnologie einerseits die Graphitisierung des metastabilen polykristallinen Diamanten verhindern, andererseits aber auch das PKD mit dem Hartmetallgrundkörper verbinden. Dies kann nur durch Aktivlöten erfolgen.

Ein geeignetes Ausgangsmaterial verfügt über hochschmelzende Bestandteile wie Titan. Die Löttemperaturen hierfür sind daher höher, was sich negativ auf die Stabilität der Diamantphase auswirkt. Um eine Graphitisierung zu verhindern, muss der Lötvorgang unter Sauerstoffabschluss stattfinden. Kennametal wendet aktuell Verfahren wie das Induktionslöten unter Argon-Atmosphäre und das Vakuumlöten zur Herstellung ihres PKD-Bohrers an.

Die optimale Schneidengeometrie für das Bohren von Composite- und Titan-Paketen auszuwählen ist schwierig, da die beiden Werkstoffe unterschiedliche Bohrer-Eigenschaften erfordern. Außerdem sollten Bohrer für CFK-Werkstoffe nur geringe axiale Kräfte im Werkstück erzeugen, um Delamination beim Bohrer-Austritt zu vermeiden.

Für die unterschiedlichen Bohrgeometrien, die Titan und CFK für optimale Bohrqualität benötigen, hat Kennametal einen Kompromiss gefunden, mit dem beide Werkstoffe bearbeitet werden können. Um enge Bohrungstoleranzen für beide Materialien gewährleisten zu können, verfügt der hartgelötete PKD-Einsatz von Kennametal über eine zweifache Spitzwinkelausführung.


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Unternehmensinformation

Kennametal Deutschland GmbH

Max-Planck-Straße 13
DE 61381 Friedrichsdorf
Tel.: 06172-737-0
Fax: -7034

KENNAMETAL DEUTSCHLAND GMBH

Max-Planck-Str. 13
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