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Zerspanwerkzeuge aus nanoskaligen Materialien und superharten Schichten zur Trocken-, Hart- und Gussbearbeitung (NanoHM)

Gemeinsamer Ergebnisbericht des BMBF Verbundprojektes NanoHM, Laufzeit: 01.06.2008-31.12.2011
 
: Kölker, Werner; Hartmann, C.; Stothard, N.; Bolz, S.; Hennicke, J.; Kessel, T.; Kessel, H.U.; Richter, Volkmar; Holke, R.; Pötschke, Johannes; Bewilogua, Klaus; Keunecke, Martin; Stein, Christian; Caspers, B.; Hünsche, I.; Schnitter, C.; Berg, H. van den; Kassel, D.; Rödiger, K.

:
Volltext (PDF; )

München, 2012, 116 S.
Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF
02PU2460; NanoHM
Deutsch
Bericht, Elektronische Publikation
Fraunhofer IKTS ()
Fraunhofer IST ()
Hartmetall; Wendeschneidplatte; Pulverherstellung; Hartmetallwerkzeug; Zerspanwerkzeug; Gussbearbeitung; Sinterverfahren; Beschichtungsprozess

Abstract
In dem Projekt NanoHM wird der Ansatz verfolgt, nano-kristalline Hartmetalle, die eine große Zähigkeit und Härte aufweisen, mit superharten Schichten zu einem neuartigen Werkzeug zusammenzuführen. Für die optimale Funktion des Systems Hartmetallsubstrat - Hartstoffschicht sind die beiden Komponenten so aufeinander abzustimmen, dass das neue Werkzeug den bisherigen Stand der Entwicklung deutlich übertrifft. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, nanoskalige Hartmetallwerkzeuge reproduzierbar mit hoher Qualität und Wirtschaftlichkeit herstellen zu können sowie in Kombination mit superharten (>40 GPa) Beschichtungen zu einem Leistungssprung bei der Zerspanleistung zu generieren, um neue Märkte für die beteiligten Unternehmen zu erschließen. Im einzelnen bestehen die Ziele des Vorhabens darin, die Fertigungsgrundlagen und das Know-how bezüglich Sinterverfahren für ein geometrisch frei gestaltbares, preisgünstiges Substrat aus nanoskaligen WC-Pulvern zu entwickeln, dass gleichermaßen Härte, Warmhärte und Zähigkeit in sich vereint, sich zur Herstellung von Wendeschneidplatten eignet und mit einer gut haftenden, verschleißfesten, superharten nanokristallinen Schicht z.B. CrAlSiN, TiAlSiN, TiAlN/WC oder cBN versehen ist. Die Werkzeuge sollen in der Trocken-, Hart- und Gussbearbeitung kommerziellen, beschichteten Werkzeugen überlegen sein und sich dem Leistungsvermögen von PcBN-Werkzeugen annähern und hohe Materialabtragsraten in Prozessen ermöglichen, bei denen PcBN-Werkzeuge geometriebedingt nicht zur Verfügung stehen. Angestrebte wissenschaftlich-technische Ziele sind: (1) Erarbeitung von Know-how bezüglich Herstellung, Verarbeitung und Sinterung von nanoskaligen WC-Pulvern (2) Herstellung von nanoskaligen Hartmetallschneidplatten (3) Bewertung der Zerspanleistung von nanoskaligen Hartmetallen mit Hartstoffschichten (4) Entwicklung von Beschichtungsprozessen für superharte Beschichtungen. Als Ergebnisse des Verbundprojektes sollen Demonstrator-Werkzeuge basierend auf nanoskaligen Hartmetallen mit einer superharten Hartstoffbeschichtung hergestellt und in einem industriellen Umfeld eingesetzt werden. Der innovative Beitrag der angestrebten Forschungsergebnisse ist zu sehen in der Nutzung neuartiger nanoskaliger WC-Pulver, der Weiterentwicklung innovativer Sintertechnologien, der Entwicklung und industriellen Umsetzung neuer Werkzeugbeschichtungen inklusive der Prozesstechnik, und der Realisierung der kompletten Fertigungskette von der Pulverherstellung bis zur Werkzeugherstellung und bis zum industriellen Einsatz.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-294403.html