Drehen und Fräsen : CBN: Warum der zweithärteste Schneidstoff erstklassige Eigenschaften besitzt

Werkzeuge aus CBN (kubischem Bornitrid) verschleißen bei richtiger Anwendung wesentlich langsamer als andere Schneidstoffe. Denn: CBN ist nach Diamant der zweithärteste bekannte Werkstoff der Erde. Dadurch lassen sich einerseits höhere Form- und Maßgenauigkeiten erzielen und andererseits harte Werkstoffe (Stahl bis 70 HRC) prozesssicher bearbeiten. Da es keine unterschiedlichen Sorten gibt, differenziert man bei CBN auf Basis des Volumenanteils, der Füllstoffe, der Korngröße sowie der keramisch/metallischen Bindephase. Daraus ergeben sich unterschiedliche CBN-Substrate. Werkzeugsysteme von Horn können mit dem Schneidstoff CBN bestückt werden, die meisten von ihnen sind Sonderwerkzeuge. Horn bietet aber auch Standardwerkzeuge an, die mit diesem hochharten Schneidstoff bestückt sind.

Die Hartbearbeitung mit CBN-Schneidstoffen erfolgt in der Regel trocken. Dies ist möglich, da der Schneidstoff eine hohe Warmfestigkeit besitzt und sich die hohe Temperatur in der Spanungszone positiv auswirkt. Eine unzureichende Kühlschmierstoffzufuhr oder Schnittunterbrechungen führen zu hohen, thermisch induzierten Spannungen im Gefüge der Wendeschneidplatte. Dies kann zu Rissen und damit unter Umständen zur Zerstörung der Wendeschneidplatte führen.

Bei der Hartbearbeitung wird der Stahl in der Scherzone stark erhitzt und dadurch erweicht. Die in der Scherzone entstehende Wärme wird größtenteils über den Span abgeführt und nicht in das Werkstück eingeleitet. Dadurch kommt es zu keiner thermischen Beeinflussung der Randzone während des Prozesses. cEin weiterer wichtiger Aspekt ist die chemische Beständigkeit, insbesondere bei den vorherrschenden Temperaturen.

Die Hartbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide in Kombination mit dem CBN-Schneidstoff weist gegenüber der Schleiftechnik zahlreiche Vorteile auf. Zum einen ermöglicht das Verfahren kürzere Bearbeitungszeiten. Zum einen erlaubt es eine Komplettbearbeitung des Bauteils, da sich für den Einsatz konventionelle Maschinen eignen. Auch komplexe Konturen lassen sich auf einer Drehmaschine gut herstellen. Bei der Schleiftechnik hingegen müssen die Schleifscheiben aufwendig profiliert werden. Die beim Hartdrehen erreichbaren hohen Oberflächengüten ersparen zudem weitere Schleifoperationen.

Für das Fräsen von gehärteten Stählen mit Vollhartmetall-Schaftfräsern hat Horn ein Fräserprogramm für das Frässystem DS entwickelt. Eine spezielle Geometrie sorgt für Fräsleistungen im Bereich von 50 bis 70 HRC. In Verbindung mit der Spezialbeschichtung TS3E bieten die Werkzeuge hohe Standzeiten durch die hohe maximale Einsatztemperatur. HORN verfügt über ein hohes Know-how in der Beschichtung von Präzisionswerkzeugen und forscht stetig an neuen Entwicklungen. Denn: Eine Schichtdicke von nur wenigen μm kann die Standzeit von Vollhartmetallwerkzeugen um bis zu 1000 Prozent und mehr erhöhen.

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