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  • Publication
    Why not using ceramics - trends from ceramics research
    ( 2017)
    Stepanyan, Marina
    ;
    Seifert, Gerhard
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    Weiß, Torsten
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    Klein, Tiago Borsoi
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    Within the Fraunhofer AdvanCer Alliance/DE, four institutes have pooled their capabilities to form a coordinated range of services aimed at using advanced ceramics in the creation of individual system solutions for industrial partners. Below, we present two examples from our successful project work showing the advantages of advanced ceramics in specific industrial applications.
  • Publication
    Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit auf die Abtrennmechanismen beim Schnellhubschleifen keramischer Werkstoffe
    ( 2011)
    Uhlmann, E.
    ;
    Sammler, C.
    In der Vergangenheit standen bei der Prozessentwicklung zur Plan- und Profilbearbeitung keramischer Werkstoffe das Pendel- und insbesondere das Tiefschleifen im Vordergrund. Mit der Bearbeitungsstrategie des Schnellhubschleifens ist es nunmehr möglich, durch gezielt eingestellte Spanungsgrößen am Einzelkorn unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Werkzeug und Werkstück grundlegend abweichende Abtrennmechanismen hervorzurufen. Der durch die hohen Vorschubgeschwindigkeiten erreichbare zunehmend spröde Abtrennmechanismus kann signifikant zur Steigerung des Zeitspanungsvolumens genutzt werden, wodurch außerdem deutlich verringerte Prozesskräfte im Vergleich zum Tiefschleifen auftreten, bei ebenfalls verringertem Werkzeugverschleiß. Durch die geringen Zustellungen und dadurch veränderten geometrischen Spanungsgrößen ist zudem eine deutlich bessere Kühlschmierstoffversorgung als beim Tiefschleifen gewährleistet und zum anderen kann der thermische Kornverschleiß durch hohe Reibungseffekte, wie sie beim Tiefschleifen auftreten, drastisch verringert werden. Voraussetzung ist jedoch eine optimale Werkzeugwahl unter Berücksichtigung des Werkstoffverhaltens. Andernfalls können die gesteigerten Einzelkornspanungsdicken zum frühzeitigen Kornausbruch und somit zum dramatischen Profilverschleiß führen.
  • Publication
    Anwendung superharter Beschichtungen in der Zerspantechnik
    ( 2007)
    Keunecke, M.
    ;
    König, J.
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    Richter, V.
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    Wiemann, E.
    Die chemische bzw. physikalische Gasphasenabscheidung dünner superharter Beschichtungen aus Diamant und kubischem Bornitrid (cBN) auf Werkzeugen birgt große Potenziale, da die härtesten der bekannten Materialien mit einer flexiblen Gestaltung der Schneidengeometrie kombiniert werden können. Die Abstimmung von Schneidengeometrie und verschleißfester Beschichtung erlaubt die prozessspezifische Anpassung des Werkzeugs und führt zur Effizienzsteigerung von Zerspanungsstrategien wie der Hochgeschwindigkeits- und Trockenbearbeitung. Wettbewerbsvorteile in Form reduzierter Durchlaufzeiten und Fertigungskosten sind das Resultat dieser Entwicklung. Vorteile von superhart beschichteten Werkzeugen im allgemeinen bestehen im Hinblick auf (Warm-)Härte, Verschleißfestigkeit, Reibkoeffizient, Oxidationswiderstand, chemische Resistenz, Wärmeleitfähigkeit und Kühlschmierstoffbedarf. Vorteile von superhart beschichteten gegenüber unbeschichteten Werkzeugen bestehen im Hinblick auf: Standzeit, Bauteil-Durchlaufzeit, Schnittparameter, Zerspankraftkomponenten, Reibkoeffizient, Anpassungsfähigkeit an die Zerspanungsaufgabe. Vorteile von superhart beschichteten Werkzeugen gegenüber PKD- und PcBN-Werkzeugen bestehen im Hinblick auf: geometrische Komplexität der Werkzeugschneide, Schneidkantenradius (nur PcBN), Spanwinkel, Schneidkantenfase, Werkzeugkosten, Diffusionsproblematik des Binders. Neue Verfahren erlauben die Entwicklung einer haftfesten und für technologische Anwendungen ausreichend dicken cBN-Beschichtung insbesondere auf Werkzeugsubstraten. Durch die Abscheidung eines zusätzlichen cBN-Deckschichtsystems auf einer TiN-Beschichtung können drastische Standzeitvorteile erzielt werden.
  • Publication
    Dreh- und Fräswerkzeuge mit cBN-Beschichtungen
    ( 2006)
    Uhlmann, E.
    ;
    Wiemann, E.
    ;
    Keunecke, M.
    ;
    Richter, V.
    Der Anteil der superharten Schneidstoffe nimmt aufgrund der gestiegenen Anforderungen in der Fertigung überproportional zu. In einem gemeinschaftlichen Forschungsprojekt wurde die Leistungsfähigkeit von cBN-Schichtsystemen, die als Deckschichten auf TiN- und TiAlN- Beschichtungen abgeschieden waren, beim Hartdrehen und -fräsen untersucht. Hierzu wurden gehärtete Stähle mit verschiedenen Substraten und Substratvorbehandlungen bearbeitet. Abschließende Kavitationstests und FEM (Finite Elemente Methode)-Simulationen des Zerspanvorgangs ergänzen die Analyse.
  • Publication
    Ultrasonic machining of ceramics
    ( 1997)
    Holl, S.-E.
  • Publication
  • Publication
    Überblick über trennende Fertigungsverfahren zur Hartbearbeitung von Keramiken. Teil.I
    ( 1987)
    Spur, G.
    ;
    Sabotka, I.
    ;
    Tio, T.H.
    ;
    Wunsch, U.E.
  • Publication
    Überblick über trennende Fertigungsverfahren zur Hartbearbeitung von Keramiken. Tl.II
    ( 1987)
    Spur, G.
    ;
    Sabotka, I.
    ;
    Tio, T.H.
    ;
    Wunsch, U.E.