Fraunhofer-Gesellschaft

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CVD-Diamantschleifstifte für den Werkzeug- und Formenbau

Abrasive pencils for tool and die making coated by diamond CVD
 
: Hoffmeister, H.-W.; Illenseer, S.; Gäbler, J.

:

Vakuum in Forschung und Praxis 16 (2004), No.2, pp.72-78
ISSN: 0947-076X
ISSN: 1522-2454
German
Journal Article
Fraunhofer IST ()
Schleifvorrichtung; Heißdraht-CVD; Diamantbeschichtung; Rauhigkeit

Abstract
Neuartige Diamantschleifstifte zur Bearbeitung von Hartmetallformwerkzeugen wurden hergestellt und erprobt. Zur Herstellung der Schleifstifte wurden Hartmetallgrundkoerper angeschliffen und mittels des Heissdraht-CVD-Verfahrens mit einem Diamantschleifbelag beschichtet. Die Erprobung der Schleifstifte erfolgte mit einer Ultrapraezisionsschleifmaschine an Hartmetallwerkzeugen. Beurteilungskriterien waren Rauheit und Standzeit der Werkzeuge. Zur gezielten Einstellung der Schleifkoernung der Schleifstifte wurden die passenden Beschichtungsparameter erarbeitet und die Abhaengigkeiten von wesentlichen Einflussgroessen bei der Beschichtung (Nenndurchmesser und Schleiflaenge) ermittelt. Um die angeschliffenen Grundkoerper mit ausreichender Schichthaftung beschichten zu koennen, wurde ein geeignetes Vorbehandlungsverfahren entwickelt, das die durch das Anschleifen gestoerte Randzone entfernt. Die Beschichtungskosten liegen derzeit noch unwirtschaftlich hoch. Durch eine Massenfertigung mit automatisiertem Ablauf waere es moeglich, die Kosten auf das Niveau anderer Beschichtungen (TiN, TiAlN) zu senken. Die CVD-Diamantschleifstoffe zeigten eine gute Eignung zur Herstellung von Formwerkzeugen fuer den Werkzeug- und Formenbau. Es ist zu erwarten, dass durch Weiterentwicklung der Werkzeuge und Prozessoptimierung die gefertigte Werkstueckqualitaet verbessert werden kann und Rautiefen unter 0,3 Mikrometer erreicht werden. Die Standzeit konnte auf anwendungsgerechte Werte gesteigert werden. Es wurden die Bearbeitungsparameter erarbeitet, mit denen die Schleifbearbeitung sinnvoll durchgefuehrt werden kann, ohne zum Werkzeugbruch zu fuehren. Anschliessend wurde ein Spritzgussbauteil entworfen und ein entsprechender Formwerkzeugprototyp gefertigt. Es wurden die Voraussetzungen geschaffen, mit den innovativen comeDIA-Schleifsteiften eine schnelle und flexible Bearbeitung von Formwerkzeugen aus Hartmetall zu realisieren. Gegenueber dem heute ueblichen Formwerkzeugmaterial aus Messing koennen so deutliche Standzeitvorteile bei der Herstellung von Miniatur-Serienteilen durch Ziehen, Tiefziehen oder Fliesspressen erzielt werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-21145.html