Für jede Anwendung die passende Schneidstoffsorte

Ein stabiles Fundament entscheidet über die Sicherheit eines Hauses. Das ist bei der Herstellung von Schneidwerkzeugen nicht anders – der eingesetzte Schneidstoff bildet das Fundament des Werkzeugs. Damit Anwender mit ihren Werkzeugen sicher und produktiv arbeiten können, entwickelt Werkzeugspezialist ISCAR seine Schneidstoffe ununterbrochen weiter.

Hartmetall, PKD, CBN, HSS oder Keramik – Schneidstoffe gibt es in verschiedenen Arten und Ausführungen. Die Einführung eines neuen Schneidstoffes führte bisher zu einer deutlichen Veränderung der Zerspanung, mit meist höheren Schnittgeschwindigkeiten und gesteigerter Produktivität. Das war vor allem in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu beobachten. Und heute? Auf den ersten Blick lassen sich keine signifikanten Veränderungen feststellen. Hat die Entwicklung von neuen Werkzeugmaterialien etwa ihren Höhepunkt erreicht? Stagniert sie?

Natürlich nicht. Neue Entwicklungen sind nur nicht so offensichtlich. Sie betreffen meist die Struktur und spielen sich tief im Inneren der Substrate ab. Neuerungen können meist nur noch mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Röntgendiffraktometrie (XRD) oder Elektronenrückstreubeugung (EBCD) festgestellt werden, weil sie oft die hochkomplexe Welt der Beschichtungen betreffen. Sie sind zwar nur wenige Mikrometer dick, haben es aber in sich.

Entwicklung mit Blick auf aktuelle Herausforderungen

Der verbreitetste Schneidstoff ist Hartmetall, auch „Wolframkarbid“ oder schlicht „Karbid“ genannt. Zum Einsatz kommt es meist beschichtet. Mit Blick auf seine Leistung bietet Hartmetall ein gutes Verhältnis von Effizienz, Standzeit und Kosten. Die Kombination aus Hartmetall, Beschichtung und Nachbehandlung der Beschichtung bildet eine Schneidstoffsorte. Nur eine dieser Komponenten – das Hartmetall – ist ein essenzielles Element der Schneidstoffsorte. Die anderen sind optional.

Der Verbundwerkstoff besteht aus harten Metall-Partikeln, die mit Hilfe eines anderen Metalls, meistens Kobalt, verbunden werden. Die meisten Hartmetallsorten in Schneidwerkzeugen sind zudem verschleißresistent beschichtet. Dazu kommen verschiedene Nachbehandlungsverfahren, etwa für Spanflächen von Wendeschneidplatten. Neue Entwicklungen konzentrieren sich auf drei Sparten: Hartmetall-Produktionstechnologien, neue Beschichtungsmethoden und Techniken, um Beschichtungen nachzubehandeln. Die Fülle an neuen Produkten, die jedes Jahr auf den Markt kommt, beweist die erfolgreiche Weiterentwicklung der Schneidstoffe. Anwender stellen oft nur eine gesteigerte Produktivität, längere Standzeiten und eine höhere Leistung ihrer Werkzeuge fest. Dabei steckt hinter den Entwicklungen viel mehr.

ISCAR konzentriert sich stets auf die Trends und Herausforderungen in der metallverarbeitenden Industrie. Seit einigen Jahren lässt sich beispielswiese ein Trend zu schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Titan, hitzebeständigen Stählen oder exotischen Super-Legierungen beobachten. Neben der Luftfahrtindustrie, einem traditionellen Abnehmer dieser Materialien, sind diese auch immer öfter in der Energietechnik, Automobilindustrie sowie in der Öl- und Gaswirtschaft zu finden. Dies verlangt technologische Lösungen für ihre Bearbeitung. Basis für die benötigte Schneidengeometrie beispielsweise sind passende Substrate. Dafür bietet ISCAR seine neuen effektiven Schneidstoff-Bausteine.

Für jeden Anwendungsfall die passende Schneidstoffsorte

Für das Fräsen von Titan, hoch hitzebeständigen Legierungen und rostbeständigem Stahl hat ISCAR die PVD-beschichtete Schneidstoffsorte IC882 und die CVD-beschichtete Schneidstoffsorte IC5820 im Programm. Der Werkzeugspezialist hat die Beschichtung beider Schneidstoffsorten nachbehandelt. Damit ist diese beständiger gegenüber Abplatzungen, Kerbverschleiß sowie Aufbauschneidenbildung und ermöglicht längere Standzeiten. Die Schneidstoffsorte IC882 kommt bei schwierigen Schnittbedingungen zum Einsatz, die Schneidstoffsorte IC5820 bei einfacheren Schnitten und dem Fräsen mit Jetkühlung.

Für das Bohren stellte ISCAR die Schneidstoffsorte IC5500 vor. Ihre neue mehrschichtige CVD-Beschichtung mit spezieller Nachbehandlung ermöglicht längere Standzeiten. Nachdem sich die Schneidstoffsorte beim Bohren bewährt hat, setzt ISCAR sie nun auch für Fräswerkzeuge ein. Die neuen Rundwendeplatten zum Fräsen von 3D-Oberflächen, wie etwa Turbinenblätter, werden ausschließlich in dieser Schneidstoffsorte ausgeführt.

Speziell zum Drehen von hoch hitzebeständigen Superlegierungen hat ISCAR die PVD-beschichtete Schneidstoffsorte IC806 entwickelt. Dank der guten Resonanz von Herstellern aus der Luft- und Raumfahrtindustrie fertigt ISCAR aus dieser Schneidstoffsorte jetzt auch Gewindeschneidplatten.

Erweitertes Angebot bei anderen Schneidstoffen

Neben Hartmetall nutzt die metallverarbeitende Industrie auch harte Schneidstoffe wie Keramik, Diamant oder kubisches Bornitrid (CBN). Bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Materialien steigern diese die Produktivität deutlich. ISCAR hat seine Schneidstoffauswahl deshalb kontinuierlich erweitert – beispielsweise durch die Keramik-Sorten IS25 und IS35 für die Bearbeitung von hoch hitzebeständigen Legierungen sowie der CBN-Schneidstoffsorte IB20H zum Hartdrehen.

Zugleich sind die Kundenanforderungen nicht nur auf die effektive Bearbeitung von Superlegierungen oder Titan beschränkt, denn in Deutschland wird vorwiegend Stahl bearbeitet. Auch in diesem Bereich sucht ISCAR stets nach neuen oder weiterentwickelten Lösungen, etwa zum Ab- und Einstechen. Die beiden neuen PVD-beschichteten Schneidstoffsorten IC1010 und IC1030 werden bei den Schneideinsätzen der TANG-GRIP- und DO-GRIP-Familien (Abb. 2.) genutzt. Die Schneidstoffsorten sind für die Bearbeitung von (rostfreiem) Stahl konzipiert. Während die harte Schneidstoffsorte IC1010 für das produktive Ab- und Einstechen mit hoher Schnittgeschwindigkeit empfohlen wird, ist die zähe Sorte IC1030 eher für unterbrochenen Schnitt und schwierige Zerspanungsbedingungen geeignet.

Quelle und Bilder: ISCAR Germany GmbH