BALINIT HELICA Für den optimalen Dreh beim Bohren. September 2006

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1 BALINIT HELICA Für den optimalen Dreh beim Bohren September 2006

2 BALINIT HELICA die zweite Schicht der Generation G6 Verschleißfestigkeit Warmhärte Oxidationswiderstand AlCr-Basis BALINIT HELICA BALINIT ALCRONA AlTiN BALINIT X.CEED TiAlN Zähigkeit Oxidationswiderstand BALINIT FUTURA BALINIT FUTURA NANO BALINIT X.TREME Warmhärte Oxidationswiderstand WC/C DLC BALINIT C BALINIT TRITON TICN BALINIT B Härte Verschleißfestigkeit TIN BALINIT A Seite 2 BALINIT HELICA / September 2006

3 BALINIT HELICA - die neue Schicht für Bohrer - Zweite Schicht aus der Generation G6 - Multilayer - AlCr-basiert - Für alle gängigen Sorten von Stahl und Guss - Für Innen- und Außenkühlung sowie bei Trockenbearbeitung bzw. mit Minimalmengenschmierung (MMS) - Extrem glatte Oberfläche - Farbe: Kupfer - Patent angemeldet Seite 3 BALINIT HELICA / September 2006

4 Design von Beschichtungen: Rissausbreitung Rissfortschritt bis in das Substrat Rissfortschritt entlang der Korngrenzen Rissfortschritt entlang von Grenzflächen Rissfortschritt wird behindert Substrat Substrat Substrat Substrat Beschichtung mit geringen inneren Eigenspannungen Nanokristalline Strukturen Multilayer Beschichtungen mit hohen inneren Eigenspannungen - Die Zähigkeit der Beschichtung ist genauso wichtig wie die Härte der Beschichtung - Balance zwischen hohen Druckeigenspannungen (schlechte Schichthaftung) und geringen (keine Behinderung der Rissausbreitung) Seite 4 BALINIT HELICA / September 2006

5 Design von Beschichtungen: Rissausbreitung Multilayer Schicht Monolayer Schicht 1 µm 1 µm Seite 5 BALINIT HELICA / September 2006

6 Warmhärte Vergleich verschiedener Schichtsysteme Härte HV(0,05) AlCr-Basis TiAlN TiCN AlTiN Temperatur [ C] Seite 6 BALINIT HELICA / September 2006

7 Oxidationsbeständigkeit Vergleich verschiedener Schichtsysteme 900 Vollständig oxidiert Oxidierte 600 Schicht [nm] TiCN TiAlN AlTiN AlCr-Basis Oxidationstemperatur [ C] Seite 7 BALINIT HELICA / September 2006

8 Eigenschaften von BALINIT HELICA Hauptschneide Führungsfase Schneidenecke Spanfläche Hauptschneide - Sehr geringer Verschleiß durch die hohe Abrasivfestigkeit der AlCr-Basis - Geringe Kolkneigung auf der Hauptschneide - Sehr geringer Querschneidenverschleiß Spanfläche - Sehr geringe Adhäsionsneigung durch AlCr-Basis - Hervorragender Spantransport aufgrund der sehr glatten Oberfläche Seite 8 BALINIT HELICA / September 2006

9 Verschleißvergleich an der Führungsfase Anzahl Bohrungen mit TiAlN beschichtetem Bohrer Anzahl Bohrungen mit BALINIT HELICA beschichtetem Bohrer Video: II Video: II Seite 9 BALINIT HELICA / September 2006

10 Eigenschaften von BALINIT HELICA TiAlN-coated Einlaufen der Vorschubmarken Führungsfase - Sehr homogener Verschleiß durch die hohe Scherfestigkeit der AlCr-Basis und des Multilayer- Aufbaues - Kein Einlaufen der Vorschubmarken aufgrund des hohen Abrasivwiderstandes - Exzellente Vorraussetzungen für das Nachschleifen und Wiederbeschichten BALINIT HELICA Schneidenecke - Hohe Eckenstabilität durch hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Warmhärte - Geringere Rissneigung und verbesserte Zähigkeitseigenschaften aufgrund des Multilayer-Aufbaues Seite 10 BALINIT HELICA / September 2006

11 BALINIT HELICA Zahlen und Fakten 200 nm Struktur Härte HV 0,05 Eigenspannung [GPa] Max. Anwendungstemperatur [ C] Reibwert - Sehr geringer Verschleiß durch die hohe Abrasivfestigkeit - Sehr geringe Adhäsionsneigung durch AlCr-Basis - Hervorragender Spantransport aufgrund der sehr glatten Oberfläche - Sehr homogener Verschleiß durch die hohe Scherfestigkeit des Multilayeraufbaues - Geringere Rissneigung und verbesserte Zähigkeitseigenschaften aufgrund des Multilayeraufbaues AlCr-basiert, Multilayer , ,25 Seite 11 BALINIT HELICA / September 2006

12 Wo BALINIT HELICA beim Bohren erfolgreich ist Material Schnellarbeitsstahl HSS Hartmetall HM Trocken Ölnebel Nass Trocken Ölnebel Nass Stahl unlegiert Stahl < 1000 N/mm² Stahl > 1000 N/mm² Stahl HRC Rostfreier Stahl Guss (GG, GGG) sehr gut + gut 0 noch nicht getestet Seite 12 BALINIT HELICA / September 2006

13 Anwendungsresultate BALINIT HELICA Seite 13 BALINIT HELICA / September 2006

14 Erhöhte Stabilität der Schneidenecke Verschleißmarkenbreite VB [µm] TiAlN BALINIT HELICA Werkzeug VHM Bohrer Ø6,8 mm Werkstück Stahl DIN (C45E) Schnittdaten v c = 120 m/min f = 0,2 mm/u Bohrtiefe 5xD Außenkühlung Quelle Oerlikon Balzers Zerspanungslabor Anzahl Bohrungen Seite 14 BALINIT HELICA / September 2006

15 Reduzierter Verschleiß der Hauptschneide Verschleißmarkenbreite VB [µm] TiAlN BALINIT HELICA Werkzeug VHM Bohrer Ø 6,8 mm Werkstück Stahl DIN (C45E) Schnittdaten v c = 120 m/min f = 0,2 mm/u Bohrtiefe 5xD Außenkühlung Quelle Oerlikon Balzers Zerspanungslabor Anzahl Bohrungen Seite 15 BALINIT HELICA / September 2006

16 Bohrer-Führungsfase / Verschleißbild nach 950 Löchern TiAlN-beschichtet mit Innenkühlung BALINIT HELICA mit Innenkühlung TiAlN-beschichtet mit Außenkühlung BALINIT HELICA mit Außenkühlung Werkzeug VHM Bohrer Ø6,8 mm Werkstück Stahl DIN (C45E) Schnittdaten v c = 120 m/min f = 0,2 mm/u Bohrtiefe 5xD Seite 16 BALINIT HELICA / September 2006

17 Bohren in Stahl Anzahl Bohrungen [x 1000] VB = 0,15 mm Werkzeug VHM Spiralbohrer Ø6 mm VB = 0,20 mm Werkstück Stahl DIN (C45E) Schnittdaten v c = 80 m/min f = 0,16 mm/u Bohrtiefe 4xD Innenkühlung mit Emulsion 2 Quelle Werkzeughersteller 0 TiAlN Wettbewerb BALINIT HELICA Seite 17 BALINIT HELICA / September 2006

18 Bohren in Stahl mit erhöhter Schnittgeschwindigkeit Anzahl Bohrungen VB = 0,10 mm Werkzeug VHM Spiralbohrer Ø6,8 mm 2000 Werkstück Stahl DIN (C45E) VB = 0,15 mm Schnittdaten v c = 120 m/min f = 0,2 mm/u Bohrtiefe 5xD Innenkühlung mit Emulsion TiAlN BALINIT HELICA Quelle Oerlikon Balzers Zerspanungslabor Seite 18 BALINIT HELICA / September 2006

19 Bohren in Guss Schnittgeschwindigkeit v c [m/min] Bei Standzeit: 1000 Bohrungen mehr als 5-fach f = 0,15 mm/u f = 0,20 mm/u Werkzeug VHM Spiralbohrer Ø6,8 mm Werkstück Guss DIN (EN-GJS-500-7) Schnittdaten Bohrtiefe 4,5xD Innenkühlung Quelle Sphinx Werkzeuge AG Schweiz 0 TiAlN BALINIT HELICA Seite 19 BALINIT HELICA / September 2006

20 BALINIT HELICA treibt Bohrleistungen auf die Spitze Wie Sie es auch drehen: Beim Bohren ist BALINIT HELICA die beste Lösung! Seite 20 BALINIT HELICA / September 2006