„CFK optimal zerspanen mit Multilayer-CVD-Beschichtungen“

Die CemeCon AG aus Würselen begegnet dieser Herausforderung mit CCDia AeroSpeed Die fertigung-Redaktion sprach mit Oliver Lemmer, Vorstandsmitglied bei der CemeCon AG, über den neuen Schichtwerkstoff

Herr Lemmer, welche Eigenschaften machen CFK so besonders, und worin liegen die Herausforderungen bei der Zerspanung dieses Materials?
In der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie wird CFK aufgrund seines geringen Gewichtes und seiner gleichzeitig hohen Belastbarkeit sehr geschätzt. Allerdings ist die Zerspanung alles andere als einfach, denn die Matrix von CFK besteht aus mehreren Materialien bzw. Fasern, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können und stark abrasiv sind. Bei der Bearbeitung werden diese Fasern nicht durchschnitten, sondern gebrochen. Die Gefahr ist groß, dass sie sich dabei aus der Harzmatrix lösen und die Struktur des Bauteils schwächen oder dass Rückstände entstehen, die sich beim Einführen von Nieten in die Bohrung drücken.

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Im Vergleich: Bohren und Senken mit nanokristalliner Diamantbeschichtung.
Bilder: CemeCon AG

Wie begegnet CemeCon diesen Herausforderungen?
Speziell für die Zerspanung von CFK haben wir unseren neuen, leistungsstarken Multilayer-Diamantschichtwerkstoff CCDia AeroSpeed entwickelt. Er eignet sich für CFK, CFK/Al- und CFK/Ti-Stacks, ist genau auf die Anforderungen der CFK-Bearbeitung abgestimmt und trotzt erfolgreich den eben genannten Hindernissen. Vor allem ermöglicht CCDia AeroSpeed schwingungsfreie Bohrungen und Senkungen ohne Rattermarken in CFK.

Welche Eigenschaften verhelfen CCDia AeroSpeed zu solch optimalen Leistungen?
CCDia AeroSpeed ist wie alle anderen Schichtwerkstoffe der CCDia-Reihe ein Multilayer: Mit unserem patentierten CVD-Diamantbeschichtungsverfahren scheiden wir kristalline und feinstkristalline Schichten abwechselnd übereinander ab und kombinieren damit die Vorteile beider Strukturen, nämlich sehr hohe Adhäsion und extreme Oberflächenglätte. Zudem besitzen Multilayer rissstoppende Eigenschaften: Wenn während der Zerspanung ein Riss in der obersten Schicht entstehen sollte, wird er von der darunter liegenden Schicht abgefangen und kann sich somit gar nicht erst bis zum Substrat ausbreiten. Auch die Härte von etwa 10 000 HV0,05, die beinahe an die von Naturdiamant herankommt, gehört zu den überlegenen Eigenschaften von CCDia AeroSpeed. Die sehr gute Wärmeleitfähigkeit von CCDia AeroSpeed ist ein Garant für prozesssicheres Zerspanen in Trockenbearbeitung und der Minimalmengenschmierung.

Das soll noch längst nicht alles sein, wie man hört.
Das ist in der Tat nicht alles. Neben CCDia AeroSpeed bieten wir noch weitere leistungsfähige Multilayer an: CCDia CarbonSpeed für die Zerspanung von Graphit und HM-Grünlingen, CCDia FiberSpeed zur Bearbeitung faserverstärkter Verbundwerkstoffe und CCDia MultiSpeed für CFK-Stacks und NE-Metalle.

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Mit CCDia AeroSpeed erreichen Werkzeuge beste Zerspanergebnisse bei der Bearbeitung von CFK.

Bietet CemeCon darüber hinaus noch weitere Möglichkeiten, die Anwender bei der Werkzeugherstellung unterstützen?
Viele Werkzeughersteller sind in letzter Zeit auf eine eigene Inhouse-Beschichtungsanlage umgestiegen. Mit unseren Beschichtungsanlagen inklusive aller notwendigen Peripheriemaschinen ermöglichen wir es je nach Anwenderwunsch ebenfalls, Beschichtungen selbständig in der eigenen Produktion abzuscheiden. Damit wollen wir ihnen die nötige Flexibilität verschaffen, um schnell und unkompliziert in der eigenen Produktion den wechselnden Anforderungen an Werkzeug und Beschichtungen zu begegnen.