Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

Filters

4
4 4
4
Reset filters

Settings
Now showing 1 - 4 of 4
  • Publication
    Mikrostrukturierte CVD-Diamant-Werkzeuge
    ( 2019)
    Bachmann, H.
    ;
    Meier, P.
    ;
    Uhlmann, E.
    ;
    Schröter, D.
  • Publication
    Investigation of wear resistance of coated PcBN turning tools for hard machining
    ( 2018)
    Uhlmann, E.
    ;
    Riemer, H.
    ;
    Schröter, D.
    ;
    Henze, S.
    ;
    Sammler, F.
    ;
    Barthelmä, F.
    ;
    Frank, H.
    The machining of steels with a hardness of 50 HRC and above was in the past primarily only possible with grinding processes. Since the application of cutting inserts made of polycrystalline cubic boron nitride (PcBN), hard turning as a production process with higher material removal rates has established as an economic alternative or supplement to grinding. The increasing number of materials with difficult machining characteristics requires a further development of cutting tools. Physical Vapor Deposition (PVD) coatings lead to an increase of wear resistance, but have thus for not been studied on PcBN substrates. In this contribution, different hard coatings were deposited on PcBN cutting inserts. To identify wear resistance of the coating systems tribological investigations and cutting tests were performed. Furthermore, simulations for evaluation of the coatings as a thermal barrier have been carried out. For the verification of the simulation results, temperature measurements in the cutting process were performed. Based on these investigations the wear behavior of the different coating systems has been analyzed.
  • Publication
    Substitution of Coolant by Using a Closed Internally Cooled Milling Tool
    ( 2017)
    Uhlmann, E.
    ;
    Riemer, H.
    ;
    Schröter, D.
    ;
    Sammler, F.
    ;
    Richarz, S.
    The saving of raw materials plays a major role in industry and is becoming increasingly important. In the field of cutting technology, the aim is to maximise practices such as the substitution of coolant and the steady increase of tool life in order to make an effective contribution towards environmental protection. Concerning the saving of coolant and to enhance the performance in dry machining a milling tool with a closed internally cooled system was developed. Heatpipes are applied which ensure improved heat dissipation from the cutting edge because of their excellent thermal conductivity. The dissipated heat is subsequently delivered to the surroundings via a heat sink. This contribution describes how the performance of a standard tool can be enhanced by the integration of a closed internally cooled system. Simulations of the heat distribution in the tool have been conducted to design and optimise the prototype. Hence, milling tests on duplex steel and temperature measurements in the cutting process have been carried out to verify and further optimise these simulation results.
  • Publication
    Entwicklung und Einsatz eines geschlossen-innengekühlten Fräswerkzeugs
    ( 2016)
    Uhlmann, E.
    ;
    Riemer, H.
    ;
    Schröter, D.
    Auf Grundlage von Entwicklungs- und Konstruktionsrichtlinien wurde ein geschlossenes Innenkühlungssystem unter Einsatz von Heatpipes ausgelegt. Anhand von Simulationsmodellen konnte weiterhin eine Kühlkörpergeometrie definiert werden, die die Kühlleistung optimiert. Zudem wurden simulative Untersuchungen der Temperaturgradienten auf Grundlage eingebrachter Wärmemengen durchgeführt. Die Betrachtung des vorliegenden Zerspanprozesses lässt eine alleinige stationäre Simulation nicht zu, sodass eine rechenintensivere instationäre Lösung zum Einsatz kam, bei der die zyklische Belastung der Schneide berücksichtigt wurde und somit ein realitätsnäheres Ergebnis erreicht werden konnte. Die experimentellen Zerspanuntersuchungen an dem Duplex-Stahl (X2CrNiMoN22 - 5 - 3) haben gezeigt, dass zwischen ungekühltem und gekühltem Prozess ein Temperaturunterschied von 15 Prozent vorliegt und eine Steigerung der Produktivität durch Einsatz eines innengekühlten Fräsers möglich ist. Es wurden unterschiedliche Parametersätze miteinander verglichen und der resultierende Verschleiß aufgenommen. Es konnte mit dem Prototyp, bei gleicher Verschleißmarkenbreite, eine Steigerung der Standzeit von 50 Prozent erreicht werden. Das lässt darauf schließen, dass mithilfe des innengekühlten Fräswerkzeugs eine kostengünstige, energie- und ressourcenschonende Lösungsvariante gefunden wurde, mit der auch eine Steigerung der Prozessparameter möglich ist.