Steigerung der Leistungsfähigkeit von Hartmetallwerkzeugen in der Hartbearbeitung

Beschichtete Hartmetallwerkzeuge sind aus der Fertigungstechnik heutzutage nicht mehr wegzudenken. Durch das hohe Potenzial der HiPIMS-Beschichtungstechnik (High Power Impulse Magnetron Sputtering) ist eine Anwendung bei der Drehbearbeitung gehärteter Stähle mit hoher Prozesssicherheit möglich. Jedoch gibt es durch den aktuellen, noch experimentellen Zustand dieser Schichttypen Forschungsbedarf hinsichtlich des optimalen Oberflächenzustandes des Werkzeugs vor der Beschichtung sowie der Beschichtungsparameter, um eine möglichst optimal auf die Anwendung angepasste Schicht abzuscheiden. In diesem Beitrag werden moderne PVD-beschichtete Wendeschneidplatten in Modellverschleißtests und beim Hartdrehen hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit geprüft. Die Werkzeuge wurden einerseits mit neuartigen HiPIMS-Schichten und andererseits mit handelsüblichen DCMS-Schichten (Direct Current Magnetron Sputtering) beschichtet. Das Einsatzverhalten und die Prozesssicherheit des jeweiligen Schichttyps werden anschließend bewertet.

Hard machining is definded as the cutting hardened steel with a minimum hardness of 50 HRC. Cubic boron nitride and ceramic tools are most commonly used for hard turning. By progressive developments in the field of PVD coating technology it is now possible to deposit hard, dense and smooth layers with sufficient toughness by the application of the HiPIMS process. In the context of this article cemented carbide tools with HiPIMS hard coatings are tested in model wear tests as well in the machining of hardened cold and hot work steels. These are subsequently compared with DCMS reference tools by comparing and assessing the cutting edge damage and wear profiles of the respective coating types.