Fraunhofer-Gesellschaft

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Oberflächenvorbehandlung und Kantenpräparation an Hartmetallwerkzeugen

Verfahrensgrundlagen
Innovative strategies of substrate pre-treatment for cemented carbides prior to coating
 
: Uhlmann, E.; Richarz, S.; Mihotovic, V.

wt Werkstattstechnik online 99 (2009), Nr.1/2, S.17-24
https://e-paper.vdi-fachmedien.de/werkstattstechnik/
ISSN: 1436-4980
ISSN: 1436-5006
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IPK ()

Abstract
Durch die geeignete Auswahl der Bearbeitungsstrategien für die Oberflächenvorbehandlung und Kantenpräparation lassen sich die Standzeiten von beschichteten Zerspanwerkzeugen deutlich steigern. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen vorgestellt, bei denen das Strömungsschleifen und das Laserstrahlabtragen als Vorbehandlungsverfahren für Hartmetallsubstrate vergleichend gegenübergestellt werden. Für die Untersuchungen wurden Proben aus Ultrafeinstkornhartmetall mit 7 % Kobaltanteil mit einer AlTiN- Modifikation im PVD-Arc-Verfahren beschichtet (Schichtdicke 3 Mikrometer). Durch das Strömungsschleifen von Hartmetallwerkzeugen konnte eine Verbesserung der Oberflächengüte, eine Reduktion der Kobalt-Binderphase und eine Erhöhung der Druckeigenspannungen erzielt werden. Dagegen konnte das Laserstrahlabtragen zu keiner deutlichen Steigerung der Oberflächengüte und der Druckeigenspannungen beitragen. In Untersuchungen zur Schichthaftung konnte nachgewiesen werden, dass die Vorbehandlung einen entscheidenden Einfluss auf die Verschleißmechanismen hat. Während Beschichtungen auf strömungsgeschliffenen Substraten vorwiegend adhäsiv versagen, kann die Schichthaftung durch Laserstrahlabtragen derart gesteigert werden, dass kohäsives Versagen auftritt. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Auswahl des Vorbehandlungsverfahrens weniger auf die Glättung der Oberfläche, sondern vielmehr auf den dominierenden Versagensmechanismus der Beschichtung ausgerichtet sein muss. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Laserstrahlabtragen die Haftung der Beschichtung im Vergleich zum Strömungsschleifen signifikant steigert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-148451.html