"Dicke" PVD Schichten |
"Dicke" Schichten auf Wendeschneidplatten sorgen für höhere Standzeiten
Zahlreiche Vorteile mit dem PVD-Verfahren
Um bei neuen Anforderungen in der Zerspanung schnell reagieren zu können und nicht den Anschluss zu verlieren, müssen die Trends rechtzeitig aufgespürt werden. Für Unternehmen auf dem Beschichtungssektor gilt das gleichermaßen. Diese Aufgabe kann nur in intensiver Zusammenarbeit mit den Werkzeugherstellern und Anwendern erfolgreich gelingen.
Fast zehn Jahre ist es mittlerweile her, dass zum ersten Mal versucht wurde, die meist dünnen PVD-Schichten auch mit höheren Schichtdicken bis zu 8 µm herzustellen. Erfolgreich besonders auf Wendeschneidplatten eingesetzt, eröffnete sich für die PVD-Technologie somit ein wesentlich breiteres Anwendungsfeld. Bei den "dicken" PVD-Schichten, die seitdem in der CemeCon-Fertigung hergestellt werden, handelt es sich um kundenspezifische Schichtspezifikationen, bei denen Schichtwerkstoffe, wie ALOX SN² oder ALOX SN² gold auf die jeweiligen Plattentypen bzw. die Anforderungen der Kunden angepasst wurden. Diese Schichten sind seit vielen Jahren sehr erfolgreich in Fräs- oder Drehoperationen im Einsatz.
Wie dick ist eigentlich "dick"?
Was versteht ein Beschichter unter "dicker" Schicht? Letztlich geht es doch nur um wenige tausendstel Millimeter - die es aber "in sich haben". Die meisten Beschichtungen mit hohen Schichtdicken, im Bereich von 10 bis 12 µm, werden heute im CVD-Verfahren hergestellt. Bei den Schichtzusammensetzungen handelt es sich hauptsächlich um TiN, TiCN und Aluminiumoxid, die miteinander kombiniert werden. Der Trend und auch die Nachfrage gehen jedoch hin zu einer deutlich größeren Materialvielfalt bei den Schichtwerkstoffen. Werkzeughersteller möchten beliebig Elemente, wie Aluminium, Chrom oder Silizium miteinander kombinieren können, um die Eigenschaften der Schichtwerkstoffe noch genauer einzustellen und damit für neue Herausforderungen und Materialien bestens gerüstet zu sein. Für die Umsetzung dieser Aufgabe kommt heute nur die PVD-Technologie infrage. Dabei kann der Anwender von zusätzlichen Vorteilen profitieren, wie beispielsweise sehr glatte Schichtoberflächen und niedrige Prozesstemperaturen, um keine Versprödung des Substrates zu riskieren.
Dementsprechend sind auch oxidische Schichten heute kein Limit mehr für die PVD-Technik. Mit Hilfe von Elementen wie Aluminium, Chrom, Zirkon und weiteren möglichen Bestandteilen, werden in den kommenden Jahren neue Schichtwerkstoffe den Markt erobern und damit völlig neue Perspektiven eröffnen. Diese Schichtwerkstoffe können dann beispielsweise in Kombination mit Supernitriden sowohl in PVD-typischen
3 µm, als auch in Schichtdicken von 8 oder 10 µm oder noch höher hergestellt werden - je nach Beschaffenheit der Schneidkante und Anwendung. Zusätzlich stehen neue Vor- und Nachbehandlungs-
methoden zur Verfügung, die in Kombination mit dem optimalen Schichtwerkstoff viele individuelle Kundenprodukte möglich machen.
Standzeitplus mit dicken Schichten
Die Vorteile, die sich aus den höheren Schichtdicken ergeben, liegen auf der Hand: Einerseits wird das Substrat vor Einflüssen aus der Zerspanprozess geschützt, wie zum Beispiel hoher Temperatur. Andererseits erhält der Nutzer bei verdoppelter Schichtdicke in einigen Anwendungen ein nahezu 100-prozentiges Standzeitplus. Sowohl die bereits lieferbaren Schichtwerkstoffe aus der CemeCon-Fertigung als auch zukünftige Neuentwicklungen sind geeignet für Dreh- und Schruppfräsanwendungen in allen gängigen Stählen und Gusssorten.
CemeCon betreibt in Würselen eine Fertigung von Beschichtungslösungen mit eigenen Produktionslinien für die einzelnen Zerspanwerkzeuggruppen Wendeschneidplatten, Schaftwerkzeuge und Wälzfräser. In diesen Linien werden sowohl Fertigungsschritte, Peripherie, Anlagentechnik als auch Schichtwerkstoffe exakt auf die Anforderung der jeweiligen Werkzeuggruppe abgestimmt. Durch gezielte Kombination von Bearbeitungs-
schritten, Schichtwerkstoffen und Schichtdicken entstehen nahezu unendlich viele individuelle Beschichtungen, die nicht miteinander vergleichbar sind und jedem Kunden eine Abgrenzung zu seinem Wettbewerb ermöglichen.
Eine Technologie für (fast) alles
Auch wer bereits Inhouse-Beschichtungstechnik nutzt und Unternehmen, die solch eine Anschaffung für die Zukunft planen - beiden eröffnen sich zusätzliche Möglichkeiten mit den neuen Entwicklungstrends in der PVD-Technologie:
Bisher mussten sich speziell Hersteller von Wendeschneidplatten meist mit mehreren Technologien auseinandersetzen, um alle Anforderungen unter einen Hut zu bekommen. Mit den neuen Trends in der PVD-Entwicklung wird es in absehbarer Zeit möglich sein, mit einer einzigen Technologie ein deutlich breiteres Feld von Anforderungen abzudecken. Angefangen von Bearbeitungen wie Fräsen (Schlichten, Schruppen etc.), über Stechen bis hin zu Drehbearbeitungen - all das und noch einiges mehr wird zukünftig mit einer Anlage umgesetzt werden können. Zusätzlich könnten noch weitere Schneidstoffe, wie beispielsweise Keramiken, beschichtet werden.
Was ebenfalls in der industriellen Produktion einen hohen Stellenwert einnimmt, ist der Umweltschutz:
Das PVD-Verfahren ist umweltfreundlich und produziert keine schädlichen Abfallprodukte!
Beschichtungskompetenz
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