Brevier TECHNISCHE KERAMIK

 

      Eigenschaften Technischer Keramik

 

 


   

5.7.6.3 Zerspanung

Zum Drehen, Fräsen und Bohren werden traditionell Hartmetallwerkzeuge eingesetzt. Diese konventionellen Schneidstoffe auf Metallbasis sind thermisch nur begrenzt belastbar und verschleißen. Sie werden daher typischerweise mit Kühlschmierstoffen versorgt.

Keramisch basierte Werkstoffe behalten ihre Festigkeit auch bei deutlich höheren Betriebstemperaturen. Diese neuen Werkstoffe erlauben damit höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten mit hoher Prozesssicherheit unter Wegfall von Kühlschmierstoffen, was nicht nur produktionstechnisch, sondern auch wegen der Entsorgungsfrage umwelttechnisch günstig ist.

Auf dem Markt sind eine Fülle solcher Schneidwerkstoffe, die auf Aluminiumoxid, Siliciumnitrid und Mischkeramiken basieren und durch polykristallines, kubisches Bornitrid (PCBN) ergänzt werden. Diese eignen sich hervorragend für die Zerspanung auch von harten Werkstoffen mit hoher Vickershärte. Neben dem Hartdrehen wird in der Praxis auch verstärkt das Hartdrehen vor dem Schleifen angewendet. Mischkeramik und PCBN-Schneidwerkstoffe empfehlen sich für Hartfeindrehbearbeitung von Werkstücken mit Härten bis 64 HRC. In der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Gusseisenwerkstoffen und in der Hartzerspanung werden durch solche Schneidkeramiken die Fertigungszeiten und Produktionskosten deutlich reduziert.

In der Großserienfertigung der Automobilindustrie und bei den Zulieferern haben Siliciumnitridkeramiken beim Hochgeschwindigkeitsdrehen, Aufbohren und Fräsen von Gusseisen bedeutende Marktanteile gewonnen. Auch Mischkeramiken polykristallines kubisches Bornitrid werden hier in der zunehmenden Substitution des Schleifens durch das Drehen ebenfalls immer häufiger eingesetzt.

Schneidkeramik benötigt deutlich höhere Härte als der zu zerspanende Werkstoff. Diese hohe Härte beeinträchtigt letztendlich die Zähigkeit der Schneidwerkstoffe. Deshalb gibt es in der Literatur oft Hinweise, dass Schneidkeramik nicht im unterbrochenen Schnitt einsetzbar ist. Es soll hier aber darauf hingewiesen werden, dass es sehr wohl möglich ist, mit PCBN-Werkstoffen auch Bearbeitung mit unterbrochenem Schnitt durchzuführen.

 

 
 
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