Beschichtungen der Mpower-Familie für die Zerspanung sind mehr als Standardlösungen

Mpower beschichtete Zerspanungswerkzeuge

Die innovativen M▪A▪C (Micro Alloyed Coatings) -Schichten sind seit Ihrer Markteinführung in der Zerspanungstechnik kein Fremdwort mehr. Sulzer Metaplas, ein Unternehmen der Sulzer Metco AG, bietet mit den Beschichtungen optimale Lösungen, um Werkzeugperformance effektiv zu optimieren. Basierend auf der APA (Advanced Plasma Assisted)-Verdampfungstechnik zeigt die stetig verbesserte Mpower-Familie, dass sie alles andere als ein 08/15-Produkt ist.

Zahlreiche Werkzeughersteller sowie namhafte Automobilisten profitieren bereits von Mpower-Familie der M▪A▪C–Schichten. Sie setzen moderne Präzisionswerkzeuge an ihren Leistungsgrenzen ein. Faktoren wie die Fertigungszeiten und Fertigungsqualitäten sind maßgeblich, um die geforderte Prozesseffizienz und –performance zu gewährleisten.

Die Mpower-Schichtfamilie hat sich vor allem in den sehr anspruchsvollen Bereichen der Hochleistungs- (HPC) und Hochgeschwindigkeitszerspanung (HSC) bewährt. Sie bietet deutlich längere Lebensdauern, höhere Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten sowie bessere Oberflächengüten.

Um unterschiedlichen Anwendungsbereichen gerecht zu werden, stehen verschiedene Schichtarchitekturen zur Auswahl. Die mikrolegierten Schichten können kunden- und applikationsspezifisch auf individuelle Anforderungen angepasst werden. Schon geringste Beimengungen von zusätzlichen Elementen beeinflussen die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Werkstoffs. Die Schichten werden dabei als Nano-, Multi- und Monolayer abgeschieden. So ist die effiziente Bearbeitung vielfältigster Materialien möglich. Dazu zählen legierte und hochlegierte Werkzeugstähle, Guss, Titan und Titanlegierungen, sowie Ni-Basislegierungen.

Für sehr harte Stähle mit einem variablem Karbidanteil und bis zu 65 HRC oder für mittelharte Stähle von 40 HRC Kernhärte sind nach Bedarf die TiSi-basierten Mpower-Schichten einsetzbar. Besonders glatt, zeichnen sie sich durch einen hohen Verschleißwiderstand und eine Härte von bis zu 3600 HV aus. Ihre Härte kann durch angepasste Prozessparameter bis auf 45 GPa erhöht werden. Sie haben eine geringe Tendenz zur Aufbauschneidenbildung und eine Oxidationsbeständigkeit bis 1150 °C. Die Eigenschaften der TiSi-basierten Mpower-Schichten führen zu einem deutlich verringerten Verschleiß und einer Reduzierung der Reibung an der beschichteten Schneide.

Ihre größten Vorteile beweist die Schichtfamilie in der Hart- und Trockenzerspanung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten. Mpower-beschichtete Kopierfräser beispielsweise, zeigten in Kurz- und Langzeittests bezüglich Verschleiß an den Schneidkanten und der erreichbaren Oberflächengüte eine nahezu doppelt so lange Standzeit. Beim Feinschlichten eines ebenen Werkstücks mit einer Härte von 44 HRC (zeilenweise Bearbeitung im Gleich- und Gegenlauf) erreichte das mit Mpower beschichtete Werkzeug eine knapp dreifache Standzeit bei 10-fach geringen Rauheitswerten. Eine nachfolgende Politur lies sich nun auf ein Minimum beschränken.

Auch bei niedrigeren Schneidgeschwindigkeiten, wie etwa mit beschichteten Abwälzfräsern, ergeben sich um 60 % höhere Standzeiten. Weitere beeindruckende Ergebnisse berichten Kunden mit Mpower beschichteten Sägeblättern beim Trennen von Edelstahlrohren. Insgesamt beweisen die Mpower-Beschichtungen ihre Leistungspotenziale vor allem wenn hohe Schnittgeschwindigkeiten, hohe Temperaturen an der Schneide und hohe Zeitspanvolumina gefordert sind. Durch eine gezielte Kantenpreparationen werden die ohnehin bereits sehr glatten Oberflächen auch noch höheren Ansprüchen gerecht.

John Großpietsch

Autor: John Großpietsch

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