Leistungsfähige Oberflächen durch PVD Beschichtung
Sie möchten die Standzeit Ihrer Werkzeuge erhöhen? Oder Sie wünschen sich eine glattere Oberfläche für bessere Spanabführung? Dann beschichten wir gerne Ihre neuen oder nachgeschärften Werkzeuge.
Anwendung:
Die PVD-Beschichtung (engl. Physical Vapour Deposition) kann als letzter Schritt in der Herstellung der Werkzeuge ausgeführt werden, - ohne Härteverlust, Verzug oder Beeinflussung der Mikrostruktur der Stähle oder des Hartmetalls. Wesentlicher Vorteil des PVD-Verfahren ist, im Gegensatz zum CVD-Verfahren, die geringe Beschichtungstemperatur, die unterhalb von 500 °C liegt und somit unterhalb der Anlasstemperatur von Schnellarbeitsstählen.
Technik:
Alle PVD-Verfahren finden im Hochvakuum statt. Dabei wird ein Metall, (z. B. Titan), in den dampfförmigen Zustand überführt. Durch Zugabe eines Reaktionsgases (z. B. Stickstoff) bilden sich auf der Werkzeugoberfläche dann eine dünne, harte und außergewöhnlich fest haftende Schicht (z. B. TiN = Titannitrid).
Die einzelnen PVD-Verfahren unterscheiden sich untereinander nur durch die Art der Metall-Verdampfung.
Der Beschichtungszyklus dauert je nach Werkzeuggröße und Form zwischen 4 und 8 Stunden.
Vorreinigung:
Von großer Bedeutung für den Erfolg der Beschichtung ist die Sauberkeit der Werkzeugoberfläche. Vor der Beschichtung werden die Werkzeuge deshalb einer intensiven Reinigung unterzogen, bei der Öle, Fette, anorganische Salze und Rostschutzmittel entfernt werden. Diese Reinigungslinie besteht im Wesentliche aus einer ultraschallunterstützten, mehrstufigen Entfettung mit alkalischen Bädern, einer kaskadenförmigen Wasserspülung und einer abschließenden fleckenfreien Trocknung.
Mit der richtigen Beschichtung können Sie Ihre Werkzeuge besser und länger nutzen. Hier finden Sie eine Übersicht über die Eigenschaften und Verwendung der Hartstoffschichten.
Eigenschaften/Merkmale
| PVD Schichten | Härte in HV | Schichtdicke | Reibkoeffizient | Einsatztemperatur | Farbe | Allgemeine Charakteristik, Eigenschaften und bevorzugte Anwendung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TiN Titan Nitrid | 2300 ±200 | 1-4 µm | 0,6 | 500°C maximal | gold | Allround Beschichtung; Zerspanen und Schneiden von Fe-Metallen und Stahlwerkstoffen. Wälzfräsen, Bohren, Gewindebohren mit niedrigen und mittleren Schnittdaten. |
| TiCN Titancarbonitrid | 3500 ±500 | 1-4 µm | 0,2 | 400°C maximal | blaugrau | Fräs-, Dreh-, Bohr- und Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung von hoch- und niedriglegierten Stählen. Hohe Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten, bei denen sich nicht zu hohe Temperaturen an den Schnittkanten entwickeln. Sehr gut geeignet für HSS-Fräser im Bereich der gekühlten Stahlbearbeitung. |
| EXXTRAL TiAlN monoblock | 3300 ±300 | 2-3 µm | 0,7 | 800°C maximal | anthrazit | Entwickelt für Zerspanungsaufgaben (Fräsen, Bohren, Drehen, etc.) unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen, wo andere Schichten die Grenzen der thermischen und mechanischen Belastbarkeit erreichen. |
| EXXTRAL-Plus TiALN multilage | 3300 ±300 | 1-3 µm | 0,6 | 800°C maximal | anthrazit | Aufgrund seiner Multilagenstruktur ist EXXTRAL-Plus speziell bei höheren Schichtdicken, z.B. beim Bohren, empfehlenswert. Durch den erhöhten Chrom-Anteil ist die Korrosionsbeständigkeit zudem erhöht. |
| EXXTRAL-Silber TiALCrN | 3300 ±300 | 2-4 µm | 0,4 | 800°C maximal | silber | Al-Legierungen; Edelstahl; Grauguss |
| Sistral ALTiXN nanostrukturiert | 3500 ±500 | 1-4 µm | <0,7 | 900°C maximal | anthrazit | Zerspanungsaufgaben (Fräsen, Bohren, Drehen, Sägen, etc.) unter Einsatzbedingungen, bei denen andere Schichten die Grenzen der thermischen und mechanischen Belastbarkeit erreichen. Hochleistungszerspanung von sehr abrasiven oder harten Materialien (Stahl > 54 HRC) im trockenen Hochgeschwindigkeitseinsatz. |
| Variantic TiALCN multilage | 3500 ±500 | 2-4 µm | 0,2 | 800°C maximal | kupfer-farbig | sehr geringe Reibung; Fräsen und Reiben von Stählen; Hervorragende Ergebnisse bei der Zerspanung. |
| ZrN Zirkon Speed | 2800 ±300 | 1-4 µm | 0,5 | 600°C maximal | hellgelb | ZrN-Beschichtung ist besonders geeignet für die Bearbeitung von Aluminium- Legierungen und eine gute Wahl für die Bearbeitung von nicht-eisenhaltigen Metallen. Für die Bearbeitung von Fiberglas, Nylon und die Mehrzahl der Polymerwerkstoffe wird die ZrNSchicht auch empfohlen. |
| Crosal-Plus | 3200 ±300 | 2-5 µm | 0,45 | 1100°C maximal | schiefergrau | CROSAL ist die nächste Generation der AlCrN-basierten Hartstoffschichten. Durch Optimierung der Prozessparameter und Anpassung der Schichtsystemstruktur erfüllt diese vielseitig einsetzbare Hochleistungsschicht die wichtigsten Anforderungen. Eignet sich für die Trockenzerspanung genauso wie für die zahlreichen Anwendungen im Bereich des Stanzens und Umformens |
Welche PVD-Schicht bei welchem Material verwenden? + = bedingt geeignet / ++ = gut geeignet / +++ = besonders gut geeignet
| Zerspanung | TIN | TICN | Exxtral Plus TIALN | Exxtral Silber | Sistral | Variantic | Zirkon Speed | Crosal Plus |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Stähle normaler Festigkeit konventionelle Schnittwerte | ++ | +++ | ++ | +++ | ++ | ++ | ||
| Stähle erhöhter Festigkeit und erhöhte Schnittwerte | ++ | +++ | +++ | ++ | +++ | |||
| Hart- und Hochgeschwindigkeits-Zerspanung (HSC und HPC) | + | ++ | +++ | ++ | ++ | +++ | ||
| Grauguss, Stahlguss, Hartlegierungen Titan- und Nickellegierungen | + | ++ | +++ | +++ | +++ | ++ | +++ | |
| Alu, Aluminum- und Buntmetall- Legierungen | ++ | ++ | +++ | ++ | +++ | ++ | ||
| Trockenzerspanung | ++ | +++ | ++ | +++ |
