Wir werden oft gefragt, warum Hochleistungs-Drehwendeplatten ein traditionelleres Hartmetallsubstrat verwenden sollten. Unser Sortiment umfasst CBN-, PKD- und Keramik-Drehwendeplatten. In diesem Artikel beschreiben wir sie und erklären Ihnen, warum Sie sie benötigen.
Was ist CBN?
CBN steht für kubisches Bornitrid und CBN-Drehen einfügens sind speziell für die Zerspanung von Eisenmetallen konzipiert. Typischerweise werden diese Wendeschneidplatten insbesondere für gehärtete Stähle bis zu einer Rockwellhärte von 70 eingesetzt. Sie eignen sich aber auch für verschleißfestes Gusseisen und hitzebeständige Superlegierungen (wie Inconel).
CBN wird durch die Kombination von Keramikmaterial mit mikrometergroßen kubischen Bornitridfragmenten unter hohem Druck und hoher Temperatur hergestellt. Es ist fast so hart wie Diamant und somit mit einer Härte von etwa 70 GPa das zweithärteste Material der Welt. Diese Eigenschaften sorgen für geringen Verschleiß und können Toleranzen bei der Bearbeitung gewährleisten.
Mit dem technologischen Fortschritt in verschiedenen Branchen setzen immer mehr Hersteller CBN-Drehplatten bei der Bearbeitung härterer, hitzebeständigerer und verschleißfesterer Materialien ein. Zu diesen Branchen zählen die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Öl- und Gasindustrie sowie die Medizintechnik.
Was sind die Hauptvorteile von CBN-Dreheinsätzen?
- Erhöht Schnittgeschwindigkeit und Vorschub erheblich.
- Höhere Metallabtragsraten.
- Sorgt für eine außergewöhnliche Oberflächenbeschaffenheit.
- Hervorragende Verschleißfestigkeit.
- Hält während der Bearbeitung enge Toleranzen ein.
- Verlängert die Standzeit des Werkzeugs im Vergleich zu herkömmlichen Hartmetall-Dreheinsätzen erheblich.
Darüber hinaus benötigen CBN-Wendeschneidplatten bei der Bearbeitung kein zusätzliches Schleifen und stellen eine kostengünstige Alternative zu Diamantwerkzeugen dar.
Was sind PCD-Dreheinsätze?
PCD oder polykristalliner Diamant, PKD-Drehplatten sind für das Hochleistungsdrehen von Nichteisenmetallen und Verbundwerkstoffen konzipiert. Dazu gehören Aluminiumlegierungen, Messing, Kohlefaser, Glasfaser, Verbundwerkstoffe und verschleißfeste Kunststoffe. PCD ist ein fortschrittliches Material, ähnlich wie CBN, das durch die Verbindung ausgewählter Diamantpartikel unter hohem Druck und hoher Temperatur hergestellt wird. Diese Wendeschneidplatten haben eine extrem hohe Härte, da sie Diamant (90-95%), das härteste Material der Welt, enthalten. Daher behalten sie lange ihre scharfe Schneide und verfügen über eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Was sind die Hauptvorteile der Verwendung von PCD-Einsätzen?
- Hervorragende Leistung.
- Extra lange Standzeit.
- Sorgt für ein spiegelndes Finish.
- Hohe Präzision, hohe Verschleißfestigkeit.
- Geringere Schnittkräfte. Höhere Geschwindigkeiten, größere Vorschübe und Schnitttiefen.
Insgesamt bieten PCD-Wendeschneidplatten im Vergleich zu herkömmlichen Hartmetall-Wendeschneidplatten eine deutlich verbesserte Leistung und Standzeit.
Was sind Keramik-Dreheinsätze?
Keramische Drehplatten bestehen aus Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid. Sie sind die beliebteste Lösung für die schnelle Metallzerspanung mit Nickelbasislegierungen. Keramikplatten kosten pro Schneide bis zu dreimal mehr als Hartmetallplatten. Die deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten verkürzen jedoch den Bearbeitungszyklus, was zu deutlich niedrigeren Produktionskosten führt.
Keramische Dreheinsätze werden aufgrund ihrer hohen Schnittgeschwindigkeiten häufig in der Luft- und Raumfahrt zum Bearbeiten großer Bauteile verwendet.
Was sind die Hauptvorteile der Verwendung von Keramikeinsätzen?
- Deutlich reduzierte Bearbeitungszykluszeiten.
- Niedrigere Produktionskosten.
- Hervorragende Temperaturschockbeständigkeit.
- Hervorragende Standzeit und Verschleißfestigkeit.
- Präzises Schneiden mit hoher Oberflächengüte.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Keramikeinsätze eine anerkannte Alternative zu herkömmlichen Hartmetalleinsätzen darstellen. Aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit verbessern sich die Lebensdauer und die allgemeine Bearbeitungsleistung.
Welche Werkzeughalter sollten verwendet werden?
Um optimale Ergebnisse mit CBN- und PKD-Drehplatten zu erzielen, können Sie Standard-Bohrstangen für die Innenbearbeitung und Drehwerkzeuge mit Doppelklemmmodul für die Außenbearbeitung verwenden. Das Doppelklemmsystem minimiert Vibrationen und maximiert die Werkzeugstandzeit. Kühlmittel verbessert zudem die Spanabfuhr und die Werkzeugstandzeit.
Für Keramik-Drehwendeplatten gibt es spezielle Drehwerkzeuge und Bohrstangen, die maximale Schnittdaten und Standzeiten ermöglichen. Da die Geometrie von Keramikwendeplatten nicht die Standardklemmmethoden herkömmlicher Werkzeughalter zulässt, werden Keil- oder Top-Klemmverfahren verwendet, um die Wendeplatte fest zu fixieren.
Tipps zur Bearbeitung von CBN-, PKD- und Keramik-Wendeschneidplatten
PCD besteht aus 95%-Diamant, der mit einer Wolframkarbidmatrix verbunden ist. Der Diamantanteil besteht jedoch im Wesentlichen aus reinem Kohlenstoff. Daher ist es wichtig, PCD nicht zur Bearbeitung von Eisenwerkstoffen wie Stahl und Gusseisen zu verwenden, da die Kohlenstoffatome bei hohen Temperaturen mit dem Werkstückmaterial zu Eisenkarbid reagieren und die Diamantstruktur zerstören können.
PKD ist sehr hart, aber auch sehr spröde. Daher ist es nicht für instabile Bearbeitungsbedingungen geeignet, bei denen Vibrationen auftreten können. Darüber hinaus empfehlen wir bei der Bearbeitung mit PKD-Werkzeugen grundsätzlich die Verwendung von Kühlmittel.
Keramikeinsätze sind kein Allheilmittel und erfordern besondere Sorgfalt bei der Bearbeitung. Da Keramik spröder ist (im Vergleich zu Materialien wie Hartmetall), ist es ratsam, nach Möglichkeit dickere Einsätze zu wählen. Keramikeinsätze erfordern außerdem sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten und verbesserte Geometrien, die sowohl zum Schruppen als auch zum Schlichten eingesetzt werden können. Keilförmige oder Top-Clamp-Werkzeughalter dienen zur sicheren Befestigung von Keramikeinsätzen. Kühlmittel kann verwendet werden, wird aber für bestimmte Anwendungen nicht empfohlen.
Das Hauptelement von CBN ist Bor. Diese Wendeschneidplatten eignen sich hauptsächlich zum Zerspanen von gehärtetem Stahl (HRc 50–70) und sind optimal für die Feinbearbeitung geeignet. Für die Bearbeitung von CBN-Wendeschneidplatten ist kein Kühlmittel erforderlich.
PKD-Wendeschneidplatten (Polykristalliner Diamant) eignen sich am besten für die Bearbeitung von Nichteisenwerkstoffen. Obwohl PKD eine höhere Zähigkeit als Naturdiamant aufweist, ist es im Vergleich zu anderen Schneidstoffen dennoch sehr spröde.
Das am häufigsten verwendete PKD-Bearbeitungsmaterial ist Aluminium, gefolgt von Kunststoffen und Messing.
