Einfluss der Eigenspannungen CVD-diamantbeschichteter Werkzeuge auf das Einsatzverhalten

Im vorliegenden Beitrag wurde der Einfluss unterschiedlicher Kobaltgehalte der Hartmetalle und der CVD-Diamantbeschichtung auf den Eigenspannungszustand des Schicht-Substrat-Verbundes analysiert Hierbei wurde festgestellt, dass hohe tiefenabhängige Druckeigenspannungen in den Hartmetallsubstraten nach dem Herstellungsprozess vorhanden sind. Ferner konnte gezeigt werden, dass die hohen Temperaturen im CVD-Beschichtungsprozess zu einer Relaxation dieser Druckeigenspannungen führen. Nach dem Abscheiden einer nanokristallmen CVD-Diamantschicht wurden die Werkzeuge zur Zerspanung von Alumimum-Silicium-Legierungen eingesetzt und der Werkzeugverschleiß sowie die Oberflachengüte der Werkstucke beurteilt Die Ergebnisse der Zerspanversuche zeigten, dass die Werkzeuge mit einem Substrat der Hartmetallsorte mit 6% Kobalt signifikant höhere Standzeiten bei der Zerspanung beider Legierungen gegenüber den Werkzeugen mit Substraten der Hartmetallsorte mit 10% Kobalt aufwiesen. Da die Schichteigenspannungen auf den Substraten der Sorte EMT100 (6% Kobalt) Druckeigenspannungen aufwiesen und im Gegensatz dazu für die auf den Substraten EMT210 (10% Kobalt) aufgebrachten Schichten Zugeigenspannungen ermittelt wurden, ist von einer Korrelation zwischen den Eigenspannungszuständen und dem Einsatzverhalten der beschichteten Werkzeuge auszugehen Es wurde ebenfalls festgestellt, dass eine signifikante Steigerung der Oberflachengüte bei adhasiven Legierungen durch die Steigerung der Schnittgeschwindigkeit möglich ist. Dies liegt in einer niedrigeren Tendenz zur Aufbauschneidenbildung sowie einer günstigeren Spanbildung bei höheren Schnittgeschwingigkeiten begründet.