Gesinterte Hartmetalle sind für Stempel und Matrizen erste Wahl. Müssen sie doch abertausende Bauteile in immer gleicher Qualität herstellen. Und Hartmetalle gewährleisten mit Härtegraden zwischen 900 und 2.200 HV, hoher Verschleißfestigkeit sowie Wärmehärte ein Vielfaches der Standzeit gegenüber Stahl. Doch das, was sie bei der Anwendung so erfolgreich macht, stellt Werkzeug- und Formenbauer bei ihrer Bearbeitung vor enorme Herausforderungen. Denn zusätzlich zu den harten Bearbeitungsbedingungen müssen auch enge Formtoleranzen eingehalten und beste Oberflächengüten erreicht werden.
Hartmetalle zu fräsen statt zu erodieren, bringt hier viele Vorteile mit sich. Beim Erodieren wird durch den Hitzeeintrag der Werkstoff an der Oberfläche geringfügig beschädigt. Es entsteht eine sogenannte weiße Randzone, die eine andere Härte als das Grundmaterial besitzt. Die Folge: Sie muss durch aufwendiges Polieren entfernt werden.
„Beim Zerspanen gibt es solche ‚Veränderungen‘ der Randzonen nicht. So entsteht in nur einem Prozessschritt eine sehr gute Oberflächenqualität. Zudem ist die Bearbeitung extrem präzise – und zwar µm-genau. Das ist mit Erodieren schwer bis gar nicht möglich. Ein zusätzlicher Pluspunkt des Fräsens: Das Spektrum an herstellbaren komplexen 3D-Konturen erweitert sich enorm“, so Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei CemeCon.
Auch wirtschaftliche Vorteile nutzen mit CCDia CarbideSpeed
Auch in puncto Wirtschaftlichkeit hat die Zerspanung die Nase vorn: Durch die direkte Fertigung des Bauteils entfällt neben der Nachbearbeitung noch ein weiterer Prozessschritt, die Elektrodenherstellung aus Graphit oder Kupfer. Zudem ist der Erodierprozess enorm zeitaufwendig. Wird das Hartmetall gefräst, ist der Stempel bzw. die Matrize in nur einem Bruchteil der Zeit fertig. Das bietet auch zum Beispiel enormes Potenzial in der Entwicklung von neuen Wendeplattengeometrien. Die Herstellung der Prototypen ist damit im Handumdrehen erledigt und die Wendeplatte kann getestet werden.
Leider standen Werkzeug- und Formenbauern bisher nur wenige Werkzeuglösungen zum Fräsen von gesinterten Hartmetallen zur Verfügung, die sich zudem aufgrund der teils hohen Fräserpreise bei den Kosten für das Erodieren inklusive Nachbearbeitung die Waage hielten.
„Mit unserem neuen Diamant-Schichtwerkstoff CCDia CarbideSpeed ändert sich das. Mit ihm geben wir Werkzeugherstellern, denen bisher aufgrund von fehlenden Beschichtungslösungen in diesem Bereich Grenzen gesetzt waren, die Chance, den Markt zu verändern“, ist sich Manfred Weigand sicher. „Denn durch CCDia CarbideSpeed können sie extrem leistungsfähige und standfeste Präzisionswerkzeuge entwickeln, die vorhandene Lösungen in puncto Kosten deutlich unterbieten und den Gesamtprozess um schätzungsweise ein Drittel vergünstigen können.“
Fazit
In nur einem Prozessschritt ermöglichen nun Präzisionswerkzeuge mit einer Premium-Beschichtung auf Basis von CCDia CarbideSpeed deutlich verbesserte Oberflächengüten, extrem hohe Konturgenauigkeiten und komplexe Bauteilgeometrien. Dabei zeigten schon die ersten Pilotprojekte während der Entwicklungsphase, dass sie auch eine bessere Performance in Bezug auf Produktivität und Wirtschaftlichkeit erreichen als bereits vorhandene Lösungen. Manfred Weigand: „Das alles macht CCDia CarbideSpeed zu einem echten Game Changer!“
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