PKD und CBN-Werkzeuge

Transkript

1 PKD und CBN-Werkzeuge Polykristalline Schneidplatten für anspruchsvolle Bearbeitungsprobleme Drehen Bohren Fräsen

2 PKD und CBN: Hochwertige Schneidstoffe für anspruchsvolle Bearbeitungsprobleme Jedes Bearbeitungsproblem lässt sich lösen, jedoch selten endgültig. Neue Schneidstoffe weisen dazu immer wieder neue Wege und jedes Mal gilt es zu prüfen, ob das Neue zum eigenen Vorteil eingesetzt werden kann. Zu den Schneidstoffen, die einen besonderen technologischen Fortschritt verkörpern, gehören die überharten, polykristallinen Werkstoffe. Dabei gilt es zwischen PKD und CBN zu unterscheiden. Diese sind nicht mehr aus der Industrie wegzudenken. Das Angebotsspektrum an Schneidwerkzeugen konnte durch die Entwicklung neuer Schneidstoffe (MKD, CVD-Diamant, neue PKD und CBN-Sorten) erheblich vergrössert werden. PKD PKD ist über hundertmal härter als Hartmetall und somit fast so hart wie monokristalline Diamanten. Polykristalline Wendeplatten und Einsätze werden in eine Hochdruck-Hochtemperaturverfahren hergestellt. Für eine mechanische Unterstützung der Schneideschicht ist die Diamantschicht der PKD-Rohlinge vollständig mit dem Hartmetallsubstrat verbunden. Einsatzgebiet: PKD-Einsätze werden vor allem in der Serienfertigung von Werkstücken aus Nichteisenmetallen und Kunststoffen gebraucht. In diesem Anwendungsbereich kommen die extremen Eigenschaften des Schneidstoffes besonders produktivitätssteigernd zur Wirkung. PKD-Diamanteinsätze sorgen für hohe Zerspanungsraten und dauernd hohe Oberflächengüten beim Drehen, Fräsen und Bohren. Polykristalline Diamanten sind, ähnlich dem Naturdiamant, ungeeignet zur Bearbeitung von Stahl und aller ferrösen Werkstoffe. Der bevorzugte Einsatzbereich umfasst vor allem NE-Metalle, wie Al, Alu-Druckguss (Si-Einschlüsse), Cu, Mg, Ms, Bz, Zn, Ti, Au, Ag, Pt, Neusilber und vorgesinterte Hartmetalle sowie Nicht- Metalle wie Kunststoffe (mit und ohne Füllstoffe), GFK, Hartgummi, Keramik, Grafit und Kunstkohle.

3 PKD Merkmale und Anwendung P10 Standardsorte Mittlere Korngrösse. Geeignet für allgemeine Anwendungen P20 Mittlere Körnung Höhere Verschleissfestigkeit. Zum Schruppen und stark unterbrochenem Schnitt P05 Feine Körnung Bei sehr hohen Anforderungen an die Werkstückoberflächengüte Empfohlene Sorte ap mm f mm/u P10 P20 P05 Schnittdatenempfehlung Schnittgeschwindigkeit Werkstoff V (m/min.) Spantiefe Vorschub Aluminiumlegierungen: Aluminium hoch siliziumhaliges Aluminium Hartgummi, Glas, alle Kunststoffe, Keramik, Graphit, PVC, PA, PE, faserverstärkte Kunststoffe (GFK, CFK) = besonders geeignet = bedingt geeignet Aluguss und Formguss Vordrehen Si <12 % Fräsen 3500 Si <12 % Vordrehen Fräsen Vordrehen Kupferlegierungen:Bronze, Messing, Weissblech, Kupfer, Zinklegierungen, Magnesiumlegierungen Fräsen Vordrehen Hartmetalle bis max. 15% Cobaltgehalt Vordrehen Fräsen Sägen Fräsen Holverbundwerkstoffe (Vorschubwerte beim Fräsen: mm/zahn)

4 CBN: Bornitridschneidstoff ist, nach dem Diamanten der zweithärteste Schneidstoff. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften unterscheiden sich jedoch klar von denen des Diamanten. Um der CBN-Schneidschicht eine ausgezeichnete Unterstützung zu verleihen und Anwendungen mit stark unterbrochenem Schnitt zu ermöglichen, wird eine dichte Lage aus polykristallinem kubischem Bornitrid untrennbar auf Hartmetall als Trägermaterial aufgebracht. Dies geschieht anhand eines Hochdruck Hochtemperaturverfahrens. Dieser Schneidstoff stellt zweifellos die interessanteste Entwicklung seit dem Erscheinen der Hartmetalle dar. Selbst bis zu Temperaturen von 1000 K sind keine nennenswerten Reaktionen mit dem zu bearbeitendem Werkstoff feststellbar. Deshalb ist Bornitridschneidstoff bestens für besonders schwer zerspanbare Materialien mit hoher Wärmeentwicklung geeignet. Einsatzgebiet: Drehen, Bohren, Fräsen, wo bisher Schleifen nötig war. CBN eignet sich besonders für die Zerspanung von Werkstoffen die mit konventionellen Schneidstoffen kaum oder nur äusserst unwirtschaftlich angegangen, oder, wenn überhaupt, nur durch Schleifen spanend bearbeitet werden konnten. Die wichtigsten sind gehärtete Stähle, Hartguss und zähe, hochwarmfeste Superlegierungen auf Ni-Co-Basis. Besondere Voraussetzungen sind für die ökonomische und sinnvolle Zerspanung von harten oder gehärteten Eisenwerkstoffen zwischen 40 HRc und 70 HRc erforderlich. Die Umwandlung der vorhandenen Energie (ausgedrückt in Schnittgeschwindigkeit Vorschub Spanquerschnitt) in Form einer Spanerweichung ist die absolut notwenige Voraussetzung um einen Spanabhub zu ermöglichen. Je nach Material liegen die erforderlichen Schnittzonentemperaturen zwischen 250 C und 1000 C. So verfügt der Schneidstoff CBN über eine aussergewöhnliche Warmhärte, die weder Cermets noch beschichtetes Hartmetall auch nur annähernd erreichen.

5 CBN Merkmale und Anwendung CBN50 Standardsorte Drehen und Fräsen, Schlichten von gehärtetem Stahl (HRC45-68) Geeignet für kontinuierlichen und leicht unterbrochenen Schnitt CBN80 CBN75 Hoch CBN-haltiger Schneidstoff Hoch CBN-haltiger Schneidstoff CBN55 Reduzierter CBN Gehalt Geeignet für Schlichtarbeten Besonders geeignet zum Drehen von Pulvermatalurgischen Legierungen auf Eisenbasis Drehen und Fräsen von gehärtetem Stahl, perlitischem Grauguss, Hartguss und Edelstahl Schnittdatenempfehlung Schnittgeschwindigkeit Werkstoff V (m/min.) Spantiefe Vorschub ap mm f mm/u CBN 50 Empfohlene Sorte CBN 55 CBN 75 CBN 80 Gehärteter Stahl (HRC 45-68), Werkzeugstähle, Einsatzstähle, Voll und unterbrochener Schnitt Fräsen Perlitisches Gusseisen Vordrehen Fräsen Vordrehen Hartguss Vordrehen Ni-Hard chromlegierte Gusssorten Fräsen Vordrehen Pulvermetallurgische Legierungen auf Eisenbasis Fräsen Superlegierungen (Inconell, Waspaloy, Colmoloy), Exotenstähle auf Nickel oder Kobaltbasis Fräsen = besonders geeignet (Vorschubwerte beim Fräsen: mm/zahn) = bedingt geeignet

6 m d d d d Bezeichnungsschlüssel für Wendeschneidplatten Grundform Freiwin- Toleranz Plattentyp Grösse Dicke Eckenradius 4 - Plattentyp Masse oder konstriktive Masse oder konstriktive Besonderheiten, die die eine eine Zeichnung oder eine oder genau eine Beschreibung genaue Beschreibung erfordern! erfordern! N A W T X m 3 - Toleranzklasse m m m d 2 - Freiwinkel 1 - Grundform H O P R S T C D E M V L A B K W

7 ISO WENDESCHNEIDPLATTEN Typ d1 Lc S R CCMW CCMW CCMW 09 T CCMW 09 T CCMW 09 T Typ d1 Lc S R CPMW CPMW CPMW 09 T CPMW 09 T CPMW 09 T Typ d1 Lc S R DCMW DCMW DCMW 11 T DCMW 11 T DCMW 11 T Typ D1 Lc S R VCMW S 7 Lc R VCMW ød1 VCMW VCMW VCMW VCMW

8 Standard Drehwerkzeuge PKD & CBN Typ 115 / K Kreisbogenschneide: Spitzenradius von mm Halter Bestell-Nr. 10 x 10 x 100 mm 115 / K X 12 X 120 mm 115 / K x 16 x 160 mm 115 / K X 20 X 200 mm 115 / K 2020 Weitere Bestell-Angaben: Typ 115 / K (Kreisbogenschneide) Spitzenradius zu bearbeitendes Material Typ 115 / F Facetten-Schneide mit 3 Facetten Halter Bestell-Nr. 10 x 10 x 100 mm 115 / F X 12 X 120 mm 115 / F x 16 x 160 mm 115 / F X 20 X / F 2020

9 Standard Drehwerkzeuge PKD & CBN Typ 1 Spitzenwinkel: 80 Spitzenradius: Halter rechts links 10 x 10 x R L X 12 X R L x 16 x R L 1616 Zeichnung zeigt Rechts- Ausführung 20 X 20 X R L 2020 Weitere Bestell-Angaben: Spitzenradius / zu bearbeitendes Material Bestell-Beispiel 1 R 2020 / R 0.4 / Aluminium Typ 6 Spitzenwinkel: 80 Spitzenradius: mm Halter rechts links 10 x 10 x 100 mm 6 R L X 12 X 120 mm 6 R L x 16 x 160 mm 6 R L X 20 X R L 2020 Weitere Bestell-Angaben: Spitzenwinkel / Spitzenradius / zu bearbeitendes Material Bestell-Beispiel 6 R 1010 / 80 / R0.4 / Aluminium

10 Standard Drehwerkzeuge PKD & CBN Typ W1 Spitzenwinkel: 60 oder 90 Spitzenradius: mm Wechselschneidplatten schwenkbar bis max. 180 Bestell-Angaben: Spitzenwinkel / Spitzenradius / zu bear beitendes Material Bestell-Beispiel W 1 / 60 / R 0.2 / Messing Halter zu Typ W1