Beschreibung
P 521 – Lokale lasergestützte Verschleißreduzierung bei spanenden Schaftwerkzeugen in Verbindung mit Multilayer-Dünnschichten
Der Verschleiß der Funktionsflächen von Zerspanwerkzeugen im Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau verursacht jährlich enorme Kosten, wobei ca. 35 % des Kostenaufwands auf Bohroperationen entfallen.
Das Ziel dieses Forschungsvorhabens war, durch lokale lasergestützte Randzonenbehandlung in Verbindung mit Multilayer-Hartstoffschichten die Schneideigenschaften von Schnellarbeitsstahl-Schaftwerkzeugen zu verbessern und dadurch denen von Hartmetallwerkzeugen anzupassen. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Laserstrahlhärten sowie -legieren und -dispergieren die Härte der Randzonen von Schaftwerkzeugen an den Beispielen Spiral- bzw. Gewindebohrer erhöht, ohne die Duktilität des Werkzeugkerns zu beeinträchtigen. Laserstrahlgehärtete Schneiden (>68 HRC) können jedoch von den keramischen Dünnschichten ausgehende Risse nicht auffangen, so dass Schneidenbereiche ausbrechen und beschleunigter Verschleiß eintritt. Mit Wolframkarbid / Kobalt (WC/Co) laserstrahllegierte bzw. -dispergierte Schneiden weisen in Zerspanuntersuchungen frühzeitig kleine Ausbrüche auf, die im Bohrvorgang zu beschleunigtem Verschleiß führen. Ursache hierfür sind zu große Hartstoffpartikel im verfügbaren Zusatzwerkstoff und erzeugten Gefüge sowie nicht optimal angepasste Kantenverrundungen der Hartmetall-ähnlichen Schneiden.
Das Ziel der Angleichung der Standmengen und Schnittleistungen von Schaftwerkzeugen aus Schnellarbeitsstahl an Hartmetallwerkzeugen konnte im Rahmen dieser Untersuchungen nicht erreicht werden.
FORSCHUNGSVEREINIGUNG STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
2005
Autoren:
Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E.h. mult. Dr. med. h.c. H. Haferkamp, Dr.-lng. J. Bunte, Dr.-lng. H. Becker
