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Kostendrücker Diamant

Diamant beschichtete Werkzeuge haben sich mittlerweile in der Serien-Automobil- fertigung als Standard etabliert. Kein Wunder, denn gerade beim Zerspanen abrasiver Materialien geht an Diamant kein Weg vorbei. Gegenüber den bisher bewährten
herkömmlichen TiAlN-Beschichtungen legt das härteste bekannte Material nochmals deutlich an Performance drauf. Eindrucksvolle Beispiele sind die Bohrer und Fräser von TiroTool aus Innsbruck. Die mit CemeCon Diamantbeschichtungen ausgestatteten Werkzeuge bringen beispielsweise beim Fräsen von BMW Kurbelgehäusen aus AlSiXX + Mg eine spürbare Kostensenkung.

Aluminium-Silizium-Legierungen kommen beim Automobilbau immer häufiger zum Einsatz, denn sie sind bei ähnlich geringem Gewicht deutlich zugfester als reines Aluminium. Zur Gewichtsreduzierung schlägt BMW als Vorreiter einen zukunftsträchtigen Weg in die AlMg-Kombibauweise beim Grundmotor ein. Durch die Verwendung von Magnesium als Mantel für ein Aluminium-Silizium-Insert in einem Kurbelgehäuse kommen auf die zerspanenden Werkzeuge schwierige Aufgaben zu. Es werden Schneidstoffe benötigt, die mit hohen Standzeiten eine Bearbeitung dieser Werkstoffe ermöglichen.

Diamant macht’s

CVD-Diamant beschichtete Werkzeuge sind für diese Aufgabe besonders geeignet: Diamant zeichnet sich insbesondere durch die enorme Härte, höchste Temperaturleitfähigkeit sowie extreme Abrasionsbeständigkeit aus. Außerdem ist Diamant chemisch fast vollständig resistent und weist eine äußerst geringe Klebeneigung auf. Diamantbeschichtungen wie der CemeCon Multilayer bieten vielfältige Möglichkeiten in der Beschichtung von dreidimensionalen Geometrien. Insgesamt ergeben diese positiven Eigenschaften ein ungeheures Kraftpaket. Mit ihm lassen sich schwierige Materialien wirtschaftlich zerspanen.

Deutlich weniger Werkzeugwechsel

Dass dabei richtig Kosten eingespart werden können, zeigt eindrucksvoll das Beispiel der mit CemeCon-Diamant beschichteten TiroTool-Werkzeuge in der Serien-Automobilfertigung. Werner Heumader, Geschäftsführer von TiroTool: „Durch die besondere Geometrie ist weniger Anpressdruck beim Zerspanen nötig und die Schnittigkeit ist verbessert. In Verbindung mit der Diamant-Multilayer-Beschichtung sind bei höchster Präzision deutlich weniger Werkzeugwechsel notwendig. Das macht sich unmittelbar bei den Kosten bemerkbar.“ So etwa beim Bohren von AlSiXX. Dort wurde die Anzahl der Werkzeugwechsel des eingesetzten Stufenbohrers bei Emulsionskühlung gegenüber einem TiAlN beschichteten Stufenbohrer auf ein Viertel reduziert. Das bedeutet für BMW eine deutliche Kosteneinsparung.

Bei emulsionsgekühltem Fräsen von AlSiXX + Mg des BMW Kurbelgehäuses musste ein TiAlN beschichteter Schaftfräser bisher pro Jahr 1.110-mal gewechselt werden, der Diamant beschichtete TiroTool-Fräser nur noch 133-mal. Werner Heumader: „Außerdem haben wir „Außerdem haben wir eine andere Frässtrategie vorgeschlagen: Die Schnittkräfte lösen jetzt nicht mehr so starke Vibrationen aus, wodurch die Spindeln geschont werden. “Der „Produktivitätsmultiplikator“ Diamantbeschichtung hat sich auch bei der Zerspanung der Kurbelgehäuse aus AlSi-Legierungen durchgesetzt.

Quelle: FACTS 25 Seite 5