LACH DIAMANT macht Diamanten noch „härter“ …

PKD-Fräser mit »Cool Injection« - Kühlung direkt

Mit »Cool Injection« – Kühlung direkt – signalisiert LACH DIAMANT den Durchbruch bei der kryogenen Zerspanung von Gusseisen (GGV), Titan und Sonderlegierungen, wie zum Beispiel auf Basis von Nickel, mit PKD.

Stand der Technik ist, dass Diamant – auch der polykristalline synthetische Diamant (PKD) für eine Bearbeitung von eisenhaltigen Materialien ungeeignet ist. Bei einer Temperatur über 720°C graphitisiert der Diamant (Kohlenstoff) bis zum restlosen Verbrennen – gleiches spielt sich bei PKD ab.
Damit Diamant/PKD mit seiner überlegenen Härte auch über diesen Temperatur-Bereich genutzt werden kann, sind besondere Kühlmittel- und Werkzeug-Strategien notwendig. Am vielversprechendsten ist hier die kryogene Zerspanung mit PKD unter Verwendung von CO2. Traditionelle Werkzeugausführungen stehen der gewünschten Maximierung jedoch entgegen.

Selbst bei PKD-Werkzeugen mit Innenkühlkanälen ist die „heiße Zone“ der Spanbildung nur schwer zu erreichen (siehe Darstellung 2); von dem Ergebnis der externen Kühlung (Darstellung 1) ganz zu schweigen.

Darstellung 1 - 3

Da in beiden Fällen die eigentliche Wirkzone nicht erreicht wird kann nicht von einer Kühlung der PKD-Schneide die Rede sein – in beiden Fällen (Darstellung 1 + 2) verhindert der entstehende Span die Zuführung des Kühlmittelstrahles in die „heiße Zone“.
Das von LACH DIAMANT patentierte System »Cool Injection« – Kühlung direkt signalisiert neue Strategien für die wirtschaftlichere PKD-Zerspanung – nicht nur von NE-Metallen, sondern auch von Gusswerkstoffen, Sonderlegierungen auf zum Beispiel Nickelbasis – und selbst von Titan.

Die PKD-Schneide wird zum Bestandteil des Kühlsystems!

Die Mündungsöffnung des Kühlmittelstrahles befindet sich direkt in der PKD-Spanfläche. Die sogenannte „heiße Wirkzone“ wird so mit »Cool Injection« – flüssig oder gasförmig – direkt erreicht.

Der gerade entstehende „thermoplastische“ Span wird „schockabgeschreckt“ – erstarrt und bricht vor dem ersten Kontakt mit dem Bauteil – und wird zum idealen Spanbrecher.
Die Spanfläche der PKD-Schneide bleibt gleitfähig und sorgt somit für optimale Spanabfuhr. Die PKD-Schneide selbst wird bei der Zerspanung von Aluminium und Einsatz traditioneller Kühlmittelemulsionen – auch MMS – weitestgehend unter der für Diamanten kritischen Temperatur von 720°C gehalten.

Nach vorliegenden Erfahrungen können bereits bis zu 30 % höhere Standzeit und Zerspanungsleistung von dem PKD-Werkzeug mit »Cool Injection« erwartet werden.
»Cool Injection« kann noch mehr … Durchbruch bei der kryogenen Zerspanung mit PKD – „von der Emulsion zum Eiskristall“. Alle vorstehend beschriebenen Vorteile durch »Cool Injection« können nochmals um den Faktor „x“ gesteigert werden.

Die Temperatur des Schneidenmaterials PKD/Diamant kann unter der kritischen Grenze von 720°C gehalten werden. Der Diamant – das PKD – kann somit seine ganze Härte auch für die Zerspanung einsetzen, die ihm mit seinem temperaturempfindlichen Kohlenstoffgefüge bisher verwehrt blieb – wie z.B. Gusseisen, Titan oder Sonderlegierungen.
Die Palette lässt sich beliebig auf solche Materialien erweitern, die PKD aufgrund ihrer stark abrasiven Eigenschaften vorzeitig schnell ermüden ließen – besondere temperaturempfindliche Kunststoffe oder Matrizen inklusive.

Unter dem Slogan »Cool Injection« – Kühlung direkt – „von der Emulsion bis zum Eiskristall“ wird LACH DIAMANT alle potentiellen Anwender bei der Umsetzung dieser neuen bahnbrechenden Technologien begleiten.

Autor: Redaktion

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