Transfer der beim Mikrostrahlen von beschichteten Hartmetallsubstraten gewonnenen Erkenntnisse auf den Einsatz von PCBN-Werkzeugen in der industriellen Praxis
Final Report Abstract
Ziel der im Rahmen des beschriebenen Projekts durchgeführten Untersuchungen war die Übertragung der Strahlbehandlung von Hartmetallwerkzeugen auf CBN Werkzeuge. Dabei wurden in Stichversuchen Aspekte zur Zerspanbarkeit von klassischen schmelzmetallurgischen Stählen der Antriebstechnik wie dem Einsatzstahl 16MnCr5 bei der Bearbeitung mit CBN und die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf die Bearbeitung von Sinterstählen ähnlicher Zusammensetzung untersucht. Die Untersuchungen wurden in die Arbeitspakete Analogieversuch (schmelzmetallurgischer Stahl) sowie Zerspanversuche in der industriellen Praxis (Sinterstahl) unterteilt. Grundsätzlich konnte durch die Strahlbehandlung nahezu parameterunabhängig eine Erhöhung des Standwegs bzw. der Standmenge erzielt werden. Durch metallografische Grundlagenuntersuchungen sollte die Möglichkeit geschaffen werden Werkzeuge zukünftig auf Basis einfach zu ermittelnder Kennwerte zu bewerten. Eine im Bereich der Hartmetallwerkzeuge zielführende Methode, die Bestimmung der Eigenspannungen, konnte bei CBN Werkzeugen nicht angewendet werden. Aus der ursprünglichen Aufgabenstellung heraus konnte durch Diskussion mit weiteren Experten neuer Forschungsbedarf aufgedeckt werden. Es konnte aufgezeigt werden, dass in der Vergangenheit diskutierte metallografische Untersuchungsmethoden wie der Nano-Indenter Test nicht geeignet sind die Eigenschaften von Werkzeugen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit bei der Zerspanung vorherzusagen. Eine genaue Betrachtung der Ergebnisse und insbesondere Gegenüberstellung von Analogie- und Praxisversuch zeigt, dass nur eine geringe Korrelation vorzufinden ist. Eine einfache Übertragbarkeit der Kenntnisse zur Zerspanbarkeit im unterbrochenen Schnitt zur Nachstellung der Effekte bei der Zerspanung von Verzahnungen auf die Bearbeitung von Sinterstählen ist somit nicht gegeben. Dies erfordert zukünftig eine tiefergehende Betrachtung zur Zerspanbarkeit von Sinterstählen im unterbrochenen Schnitt mit CBN-Schneidstoffen.
