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maschine+werkzeug 03-04/2010

Nano-Hartstoffe senken Kosten

Beschichtungen Ein von Dr. Pateroks Technischem F&E-Zentrum entwickeltes Verfahren senkt die Bearbeitungskosten von AlMgSi in der Automobilindustrie mit Beschichtungen, welche Standzeiten von Werkzeugen vervielfachen.

Die gegenwärtige Wirtschaftskrise ist der Urheber für die permanent steigenden Kosten in der mechanischen Bearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen. Die Ursache hierfür ist in den ständig wachsenden Rohstoff- und Energiepreisen zu suchen. Besonders hohe Preissteigerungen sind beim Einkauf von hochqualitativen Werkzeugen zum Beispiel aus Hartmetallen, Cermets und PKD zu verzeichnen.

Diese Werkstoffe werden aus Elementen wie Chrom, Kobalt, Molybdän, Niob, Tantal, Titan, Vanadium, Wolfram, Kohlenstoff und Stickstoff hergestellt. Werkzeuge aus diesen Elementen werden in der Fertigung von höchst präzisen Bohrern, Fräsern, Reibahlen, Gewindefräsern, Gewindeformern und differenten Sonderwerkzeugen eingesetzt, die in der Bearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen benötigt werden.

Besonders hohe Anforderungen werden an Werkzeuge gestellt, die in der Bearbeitung von Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen verwendet werden, welche die Grundwerkstoffe für den Bau von Motorblöcken, Kurbelwellen-, Getriebe- und Kupplungsgehäusen sind. Der Siliziumgehalt in diesen Legierungen kann, je nach Bedarf, zwischen 1,5 bis 22 Prozent liegen. Die Abnutzung der eingesetzten Werkzeuge ist vom Siliziumniveau in diesen Legierungen abhängig. Je höher das Siliziumniveau ist, desto größer ist der Verschleiß der eingesetzten Werkzeuge. Um dem Verschleiß vorzubeugen, wurden in der Vergangenheit an den Werkzeugoberflächen entsprechende Hartstoffmikroschichten abgeschieden.

Hier wurden das CVD-Verfahren und das PVD-Verfahren mit wechselndem Erfolg eingesetzt. Mittels CVD-Verfahren werden Schichten in einer Dicke zwischen 5 und 15 µm hergestellt und mittels PVD-Verfahren in einer Dicke zwischen 4,5 und 7 µm auf den Werkzeugoberflächen abgeschieden. Da in der Bearbeitung von Motorblöcken besonders scharfe Schneiden eingesetzt werden, müssen alle mit CVD- und PVD-Schichten versehene Werkzeuge an der Spanfläche vor dem Einsatz nachgeschliffen werden. Das Ziel des Nachschleifens ist die Wiederherstellung der hohen Schneidfähigkeit der durch Beschichten verrundeten Schneiden.

  • Dr.-Ing. Lienhard J. Paterok, Leiter des Technischen F&E-Zentrums für Oberflächenveredelung und Hochleistungswerkzeugbau in Schömberg-Langenbrand (links) und Dipl.-Ing. Uwe Cagol, Werksleiter der Weber Automotive in Neuenbürg mit Doppel-Schalt-Kupplungsgetriebe-Elementen aus AlSiCu.

    Dr.-Ing. Lienhard J. Paterok, Leiter des Technischen F&E-Zentrums für Oberflächenveredelung und Hochleistungswerkzeugbau in Schömberg-Langenbrand (links) und Dipl.-Ing. Uwe Cagol, Werksleiter der Weber Automotive in Neuenbürg mit Doppel-Schalt-Kupplungsgetriebe-Elementen aus AlSiCu.

  • Die neue Oberflächenveredelung erhöht die Standzeit von Kernlochbohrern um ein Vielfaches

    Die neue Oberflächenveredelung erhöht die Standzeit von Kernlochbohrern um ein Vielfaches

  • Hybrides Hartstoffsystem H-SS1000.Al am HSS-Gewindebohrer, Schichtdicke 0,8 µm.

    Hybrides Hartstoffsystem H-SS1000.Al am HSS-Gewindebohrer, Schichtdicke 0,8 µm.

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Unternehmensinformation

Technisches F & E-Zentrum Oberflächenveredelung und Hochleistungswerkzeugbau

Brückenäckerstr. 4-6
DE 75328 Schömberg-Langenbrand
Tel.: 07084-9270-0
Fax: 07084-9270-1710

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