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TINALOX® SN²
TINALOX® SN² ist ein Schichtwerkstoff aus der erfolgreichen Generation der Supernitride. Supernitride sind Schichten, die aufgrund ihrer Nanocompositestruktur bei sehr hohen Härten gleichzeitig höchste Zähigkeit aufweisen. Auch sie werden, wie alle CemeCon-PVD-Schichten, mittels Sputter-Technologie hergestellt und sind deshalb extrem glatt. TINALOX® SN² kann als sogenannter Mehrbereichs-Schichtwerkstoff bezeichnet werden, da ein breites Anwendungsfeld von der Stahlbearbeitung, über die Bearbeitung von rostfreien Stählen bis hin zur Gussbearbeitung sehr erfolgreich abgedeckt werden kann. Exakt konstruiert, eignet sich der Schichtwerkstoff sehr gut für Schlicht- bis hin zu mittleren Zerspanbearbeitungen.
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Allgemeine technische Daten
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Schichtwerkstoff
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Supernitrid der 2. Generation TiAlN
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Schichtaufbau
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Nanocomposite
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Farbe
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Schwarz-Anthrazit
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Mikrohärte [HV0,05]
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3 500
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max. Einsatztemperatur [°C]
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1 000
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Anwendungsbeispiel: Drehen von Inconel
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Anwendung
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Material:
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NiCr19NbMo (2.4668)
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Werkzeug:
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Mit Wendeplatte CNMP120408 (WC-Co6)
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Bearbeitung:
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Drehen
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Parameter:
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vc = 100 m/min
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f = 0,2 mm,
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ap = 0,3 mm
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Kühlung:
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Emulsion
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55% höhere Standzeit
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Standzeit [Stück]
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Wettbewerber TiAlN
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Schichtkonstruktion auf Basis TINALOX® SN²
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Beschichtungslösung
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Leistungskriterium:
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Werkzeugverschleiß
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Ergebnis
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Wettbewerber TiAlN:
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1 350 Stück
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Schichtkonstruktion auf Basis TINALOX® SN²:
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2 100 Stück
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Fräsen von Werkzeugstahl
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Ausgangslage
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Material:
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Werkzeugstahl, (1.2365, 52 HRC)
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Werkzeug:
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Wendeplattenfräser mit Platten RDHX10, Ø 30 mm
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Bearbeitung:
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Fräsen (Schruppen) von Werkzeugstahl
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Parameter:
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vc = 235 m/min
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fz = 0,25 mm/z
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Kühlung:
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Luft
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300% höhere Standzeit
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Standzeit [%]
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Wettbewerber TiAlN
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Schichtkonstruktion auf Basis TINALOX ® SN²
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Beschichtungslösung
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Leistungskriterium:
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Werkzeugverschleiß
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Ergebnis
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Wettbewerb TiAlN:
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1 Teil
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Schichtkonstruktion auf Basis TINALOX® SN²:
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4 Teile
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Beispiel aus der Praxis:
Von 6 auf 90 mit SN²
Die Feinbearbeitung harter Materialien zehrt an den verwendeten Werkzeugen: Hochfeste Stähle verlangen ihnen alles ab, was sich häufig in starkem Werkzeugverschleiß rächt. Um derartige Bearbeitungsvorgänge wirtschaftlicher zu machen, vertrauen immer mehr Werkzeughersteller auf Hochleistungsschichtwerkstoffe – zum Beispiel auf die Supernitride der SN²-Klasse von CemeCon.
µm-genaue Innenbearbeitung ist an sich schon eine Herausforderung für Werkzeug und Maschine. Müssen auch noch extrem harte Materialien bearbeitet werden, ist geballtes Expertenwissen gefragt: Dann optimieren Werkzeughersteller und Beschichtungs-Profis gemeinsam die für die jeweiligen Aufgaben angepassten Lösungen – oftmals mit enormen Leistungssteigerungen:
Prozessoptimierung durch SN²
Bei der Helmut Christmann GmbH aus dem schwäbischen Birkenfeld gab es Schwierigkeiten mit der Prozessstabilität bei der Feinbearbeitung von Bohrungen in feinmechanischen Baugruppen aus X153CrMoV12-(1.2379)-Stahl.
Helmut Christmann, Geschäftsführer der Christmann GmbH: „Mit den bisher eingesetzten Werkzeugen war es partout nicht möglich, mehr als sechs Bohrungen am Stück in diesem verschleißfesten Stahl fein zubearbeiten – zu wenig für eine effiziente Produktion. Also sprachen wir die Wohlhaupter GmbH als einen unserer Werkzeuglieferanten an. Und die hatten eine Lösung.“
In der Wohlhaupter-Entwicklungsabteilung passten die Wohlhaupter-Ingenieure zusammen mit den CemeCon-Experten Werkzeug und Beschichtung für diesen Anwendungsfall an – unter anderem für die Mini-Ausdrehschneiden auf den DigiBore-Werkzeugen.
„Das Ergebnis hat uns überwältigt“, so Dipl.-Ing. Holger Rabe, Projektleitung Wendeschneidplatten bei Wohlhaupter. „Durch die verbesserte Prozessstabilität dank der SN²-Beschichtung können nun statt der bisher sechs Bohrungen ganze 90 mit einer Ausdrehschneide fein bearbeitet werden. Und das bei höchster Präzision von 2 µm in einem einzigen Arbeitsgang.“
µm-genaue Feinbearbeitung in einem Durchgang
Solche Ergebnisse sind nicht zuletzt dank der extrem glatten Oberflächen des Schichtwerkstoffes TINALOX® SN² überhaupt erst machbar. TINALOX® SN² ermöglicht die reibungslose Abfuhr der Späne und erlaubt durch seine hohe Zähigkeit bei gleichzeitig sehr hoher Härte die prozesssichere Bearbeitung von beispielsweise Stahl oder Guss. Der Schichtwerkstoff ist die ideale Lösung für den Einsatzbereich bei der Christmann GmbH – was die enorme Standzeitverlängerung und die so eingesparten Fertigungskosten eindrucksvoll beweisen.
Quelle: FACTS 29 Seiten 3-4
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