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maschine+werkzeug 02/2019

Schichtarbeit

Werkzeuge

Beschichtungen – Elektromobilität, Leichtbau, Material‧mix – die Zerspanungsindustrie steht vor großen Heraus‧forderungen. Der Anbieter von Werkzeugbeschichtungen Cemecon gibt Einblick, wie er neuen Trends bei steigendem Wettbewerbsdruck begegnet.

Ein Treiber des Wandels in der Zerspanungsindustrie ist die Elektromobilität. Die Bundesregierung hat nach wie vor das Ziel, dass 2020 etwa eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen fahren werden. Auch wenn das – in Anbetracht der Ressourcenknappheit, der fehlenden Infrastruktur und der geringen Reichweite – ein frommes Ziel ist, müssen sich die Zerspaner auf eine Trendwende vorbereiten. Zumindest übergangsweise wird sicher auch der Hybridantrieb Thema sein. Vergleicht man die verschiedenen Antriebskonzepte, wird deutlich: Während der Zerspanungsanteil beim Hybridfahrzeug sogar leicht steigen wird, da zwei Antriebe in ein Fahrzeug kommen, fällt er beim Elektrofahrzeug stark ab. Im Vergleich zum Verbrennungsmotor muss nur noch gut ein Viertel zerspant werden. Deswegen müssen sich Hersteller von Zerspanungswerkzeugen auch in anderen Geschäftsfeldern positionieren.
Ändern sich die Werkstoffe und Prozesse in der Fertigung, passen sich auch die Werkzeugbeschichtungen an die neuen Anforderungen an. Deshalb sind Hersteller von Beschichtungen wie Cemecon sehr gut mit ihren Kunden und Endanwendern vernetzt und beobachten den Markt genau. »Wenn wir wissen, wo die Reise hinsichtlich Materialien hingeht, können wir auch die Schichtwerkstoffe dafür bereitstellen«, erklärt Manfred Weigand, Produktmanager bei Cemecon. So beschäftigt sich das Unternehmen mit Sitz in Würselen bei Aachen intensiv mit der Zukunft der Zerspanungsbranche und arbeitet weltweit mit etwa 30 Hochschulen und Forschungspartnern zusammen.
Ein weiterer Trend im Fahrzeugsektor ist der Leichtbau. Egal, ob Verbrennungs- oder Elektromotor – Autos müssen leichter werden, um den Verbrauch beziehungsweise die Emissionen zu senken und die Reichweite zu erhöhen. Deshalb wird neben Aluminium auch CFK an Bedeutung gewinnen. In der Luftfahrtindustrie ist der kohlefaserverstärkte Kunststoff bereits Standard. Der ›Dreamliner‹ von Boeing sowie der ›A350‹ von Airbus haben bereits mehr als 50 Prozent CFK im Strukturbereich.

In der Zerspanung ist CFK im wahrsten Sinne ein harter Brocken, wo oftmals nur hochpräzise Vollhartmetallwerkzeuge mit Diamantbeschichtung infrage kommen. Weitere Herausforderung: Bei dem Verbundstoff setzt sich gern Schmiermittel zwischen die Faser- und Metallplatten, dies ist jedoch nicht erlaubt. »Die Reinigung der Bauteile ist extrem aufwendig und teuer. Deswegen gibt es Bestrebungen, CFK in Kombination mit Metallen trocken zu bearbeiten«, wie Manfred Weigand weiß. Neben CFK werden in der Luftfahrtindustrie auch Titan sowie Inconel und immer häufiger sogenannte Stacks aus mehreren Materialien eingesetzt, zum Beispiel CFK-Aluminium-Titan. »Hier wird es besonders schwierig, weil die Werkzeuge alle Werkstoffe bearbeiten können müssen. Eine Herausforderung an die Geometrie sowie Beschichtung«, meint Weigand. Bei diesen anspruchsvollen Werkstoffen kann Premiumanbieter Cemecon mit seinen glatten Diamantschichten punkten. Werkzeugbeschichtungen für CFK sind momentan der am schnellsten wachsende Markt für das Unternehmen. Auf Anfrage der Luftfahrtindustrie hat Cemecon den Schichtwerkstoff ›CCDia Aerospeed‹ entwickelt. Ein Flugzeughersteller hatte das Problem, dass sich bei einer Senkbohrung in CFK Rattermarken bildeten. »Das lag daran, dass sich die Kristalle der Diamantbeschichtung mit den Filamenten des Faserwerkstoffes verhaken«, erläutert Manfred Weigand. Da CFK nicht – wie häufig angenommen – geschnitten, sondern gebrochen wird, muss die Schneide so stabilisiert werden, dass sie die Faser sauber bricht. Deshalb sei laut Weigand vor dem Beschichten eine optimierte Kantenpräparation von Vorteil.

  • Seine Beschichtungslösungen für die Werkstoffe von morgen entwickelt Cemecon immer Hand in Hand mit dem Werkzeughersteller und idealerweise auch mit dem Endanwender. Bild: Cemecon

    Seine Beschichtungslösungen für die Werkstoffe von morgen entwickelt Cemecon immer Hand in Hand mit dem Werkzeughersteller und idealerweise auch mit dem Endanwender. Bild: Cemecon

  • Im Beschichtungszentrum von Cemecon in Würselen werden mit mehr als 40 Beschichtungsanlagen bis zu neun Millionen Zerspanungswerkzeuge pro Jahr beschichtet, darunter sind auch etliche Wendeschneidplatten. Bild: Cemecon

    Im Beschichtungszentrum von Cemecon in Würselen werden mit mehr als 40 Beschichtungsanlagen bis zu neun Millionen Zerspanungswerkzeuge pro Jahr beschichtet, darunter sind auch etliche Wendeschneidplatten. Bild: Cemecon

  • In der Dentaltechnik ist Zirkoniumoxid verbreitet. Bild: Cemecon

    In der Dentaltechnik ist Zirkoniumoxid verbreitet. Bild: Cemecon

  • Im Flugzeugbau wird oft Inconel eingesetzt. Bild: Cemecon

    Im Flugzeugbau wird oft Inconel eingesetzt. Bild: Cemecon

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Unternehmensinformation

CemeCon AG

Adenauerstr. 20 a
DE 52146 Würselen
Tel.: 02405-4470-110
Fax: -199

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