In der Metallbearbeitung gilt: Schrauben halten die Welt zusammen. Deshalb finden sich in nahezu allen Maschinen und Aggregaten, Turbinen und Motorblöcken, Getrieben bis hin zu alltäglichen Gegenständen wie Mobiltelefonen eine Vielzahl an Gewinden unterschiedlichster Art. Bei ihrer Herstellung müssen viele Faktoren zusammenspielen: Neben Werkzeugparametern wie Substrat, Geometrie und Design der Schneidkante spielt auch die Beschichtung eine wesentliche Rolle.
Am Ende der Produktion steht oft das Gewinden an. Je aufwändiger die Fertigung und damit preisintensiver die Komponente ist, desto größer ist der Schaden, sollte das Werkzeug versagen. Das Werkstück wäre entweder nicht mehr zu gebrauchen und müsste entsorgt oder aufwändig und zeitintensiv nachbearbeitet werden. In beiden Fällen wären hohe Material- und Arbeitskosten und damit eine geringere Effizienz in der Produktion die Folge.
Steigende Anforderungen an Gewindewerkzeuge
Um Gewicht oder Material einzusparen oder eine kompaktere Bauweise zu ermöglichen, werden zudem oft kürzere Gewindeanschnitte vorgegeben – eine weitere Herausforderung für die produzierende Industrie, die gleichzeitig ihre Produktivität erhöhen und ihre Produktionskosten senken muss.
Das Ziel sind also längere Werkzeugstandzeiten und höhere Prozessstabilität bei konstant hoher Gewindequalität. Erreicht werden kann dies nur mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, der während der Gewindeherstellung zu einem geringen Drehmoment mit wenigen Belastungsspitzen und sicherem Spanabfluss führt.
BALIQ – Leistungsfähige Beschichtungstechnologie für Gewindewerkzeuge
Nur qualitativ besonders hochwertige Werkzeuge können all diese Anforderungen erfüllen und einen wirtschaftlichen und zuverlässigen Fertigungsprozess in gleichbleibender Qualität unter Einhaltung der oft engen Toleranzen garantieren. Standard TiN- und TiCN-Schichten zur Werkzeugoptimierung stoßen beim Gewinden jedoch an ihre Grenzen.
Hierfür bietet Oerlikon Balzers die Schichtfamilie BALIQ an. Sie basiert auf der S3p-Technologie (Scalable Pulsed Power Plasma), die die Vorteile der Verfahren Arc Evaporation und Magnetronsputtern kombiniert. BALIQ ermöglicht laut Hersteller extrem glatte und defektfreie Oberflächen.
So verhindern BALIQ-Schichten die Materialanhaftung und Aufbauschneidenbildung auch bei schwer zerspanbaren Werkstoffen und die homogene Schichtdickenverteilung garantiert äußerst exakte Schneidkanten.
Das ermöglicht einen gleichmäßigen Spanfluss, sodass der Ausschuss minimiert oder eine zeitintensive und kostspielige mechanische Nachbearbeitung vermieden werden kann. Dadurch sorgt BALIQ für deutlich längere Standzeiten, hohe Prozesssicherheit und Effizienz unter allen Anwendungsbedingungen.
BALIQ AUROS – Spezialistin für Stahl und Guss
BALIQ AUROS (AlCrN+TiN) wurde speziell für das Gewindebohren und -formen in legierten Stahl und Kohlenstoffstahl entwickelt. Während die AlCrN-Grundschicht eine sehr hohe Verschleißfestigkeit bietet, weist die Deckschicht eine geringe chemische Affinität zum bearbeitenden Material auf und verhindert so zuverlässig Anhaftungen.
Maßgeschneiderte Schichteigenschaften, kombiniert mit einer fehlerfreien Schichtoberfläche
und minimalem Drehmoment, ermöglichen eine hohe Leistungsfähigkeit und signifikant bessere Prozessstabilität für Gewindewerkzeuge.
Beim Gewinden in Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt (C45) konnte beispielsweise ein Endanwender mit einer Schnittgeschwindigkeit von 30 m/min 4.500 Gewinde fertigen – eine Steigerung um rund 30 Prozent gegenüber einem TiCN-beschichteten Werkzeug, das lediglich 3.500 Gewinde erreichte.
BALIQ ANTOS – Geeignet für das Gewindebohren in rostfreien Stahl
Kürzlich stellte Oerlikon Balzers BALIQ ANTOS vor, eine Hochleistungsschicht für das Gewindebohren speziell in rostfreien Stahl. Auch BALIQ ANTOS ist mehrlagig aufgebaut. Dabei sorgt die AlCrN-Basisschicht für eine sehr hohe Verschleißfestigkeit und mit WC/C als Deckschicht erhält BALIQ ANTOS eine äußerst dichte und glatte Oberfläche.
Die Deckschicht ermöglicht durch Trockenschmierung einen niedrigen Reibwert und ein gleichmäßiges und sanftes Einschneiden mit geringen Drehmomentspitzen. Diese Eigenschaften spielen insbesondere beim prozesssicheren Bearbeiten von rostfreien Stählen eine entscheidende Rolle.
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