Hochpräzise Bearbeitung kleinster Bauteile. - Bild: Cemecon

Die hochpräzise Bearbeitung kleinster Bauteile verlangt abgestimmte Mikrowerkzeuge. Die ultradünne und extrem glatte HiPIMS-Beschichtungen von Cemecon sorgen für den Anwender die entscheidenden Vorteile – gerade auch beim Zerspanen von sehr harten Materialien. - Bild: Cemecon

Die hochpräzise Bearbeitung kleinster Bauteile mit extrem dünnen Werkzeugen ist mehr denn je Schlüssel zu Innovationen, zum Beispiel in der Elektronik oder Medizintechnik. Ultradünne und extrem glatte HiPIMS-Beschichtungen der Cemecon bringen hier die entscheidenden Vorteile.

In Arbeitsbereichen von 2 bis hin zu 0,1 Millimeter, die gemeinhin das Spektrum der Mikrozerspanung kennzeichnen, kommt es auf höchste Präzision an. Um das Werkstück in solchen Dimensionen prozesssicher und wirtschaftlich bearbeiten zu können, sind nicht nur hochpräzise Werkzeuge mit speziellen Geometrien gefragt, sondern auch effiziente Beschichtungslösungen.

Eine genaue Abstimmung zwischen Geometrie, Werkstoff und Beschichtung ist hierbei enorm wichtig. Mit Cemecon haben Werkzeughersteller dafür den perfekten Partner an ihrer Seite.

„Mit unserer Premium-Engineering-Dienstleistung steht das Werkzeug in seiner kundenspezifischen Form und Funktion im Mittelpunkt“, so Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei Cemecon. „Von der Auswahl der Präparation, des Beschichtungsverfahrens, der Schichtspezifikation mit Schichtwerkstoff, Schichtdicke und Toleranz bis hin zum Finish entsteht so eine werkzeugspezifische und somit kundenindividuelle Premiumbeschichtung.“

Beschichtungen haben bei Mikrozerspanung hohe Relevanz

Bei neuen Geometrien, innovativen Werkzeugkonzepten und besonderen Anwendungen – also wie zum Bespiel bei Werkzeugen für die Mikrozerspanung – gehe der Weg immer mehr zu eben dieser vollständig engineerten Premiumbeschichtung.

„Dies geht bis hin zum Projektieren einer Beschichtungslösung durch die Cemecon-Experten in enger Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller, die genau auf die Werkzeug- und Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist“, beschreibt Weigand, wie aus den zahlreichen Optionen eine Premiumbeschichtung entsteht.

Gerade wenn jeder Mikrometer über den Erfolg oder Misserfolg eines Mikrowerkzeugs entscheidet, müssen Werkzeughersteller sich auf die Leistungsfähigkeit der Beschichtungen verlassen können. Kompromisslose Glätte ist da absolute Bedingung.

HiPIMS-Verfahren vermeidet Beschichtungsfehler

„Das HiPIMS-Verfahren ist dabei der Schlüssel zum Erfolg. Denn Beschichtungsfehler wie Droplets können mit der einzigartigen Technologie prozessbedingt erst gar nicht aufkommen. So entstehen extrem glatte Beschichtungslösungen, die auch den geringen Toleranzen der Miniaturfertigung gerecht werden“, so Weigand.

Im Einsatz auf Zerspanwerkzeugen verringern solche makellos glatten Oberflächen sowohl Reibung als auch Aufbauschneiden, gleichzeitig verkürzt sich die Kontaktzeit zwischen Span und Werkzeug. So wird die Hitze mit dem Span abgeführt, der Oxidationsverschleiß fällt deutlich niedriger aus.

Das Resultat ist eine lange Lebensdauer – auch bei der Trocken- und/oder HSC-Bearbeitung. Und nicht nur dank der extrem glatten Oberflächen eignen sich die HiPIMS-Beschichtungen hervorragend für den Einsatz auf Mikrowerkzeugen.

Das sind die Vorteile der HiPIMS-Schichtwerkstoffe

Ein weiteres Plus in der Mikrobearbeitung sind geringe Schichtdicken: Ultradünne Beschichtungen im Mikrometer-Bereich haben (fast) keinen Einfluss auf die filigrane Geometrie der Werkzeuge. Dank des HiPIMS-Verfahrens werden die Schneidkanten weder beeinflusst noch ungewollt verrundet. Zudem ermöglicht HiPIMS ein homogenes Schichtwachstum auf komplexen Werkzeuggeometrien rund um die Schneidkante. Das sorgt für eine homogene Schichtdickenverteilung in sehr engen Toleranzen, die bei der Mikrozerspanung gefordert sind.

„Die Zusammensetzung des Schichtwerkstoffs hat einen großen Einfluss im Zerspanprozess. Inoxacon – einer unserer HiPIMS-Schichtwerkstoffe – bringt Werkzeugherstellern entscheidende Vorteile etwa bei der Bearbeitung von Chrom-Kobalt-Legierungen und öffnet ihnen den Weg in den medizinischen Sektor“, so Weigand. Die glatte Oberfläche von Inoxacon vermindert die Reibung bei der Zerspanung.

Die sehr guten Schichteigenschaften ermöglichen den Einsatz unter härtesten Bedingungen mit geringen Schichtdicken etwa von 1,5  Mikrometer. Deswegen bleiben die Schneidkanten so scharf, dass Vorschub und Schnittgeschwindigkeit für minimale Schnittkräfte gewählt werden können. Inoxacon verhindert Kaltverfestigungen und sorgt für Prozessstabilität – auch da der HiPIMS-Schichtwerkstoff das Werkzeug dank seiner hohen Temperaturstabilität optimal vor Hitze im Zerspanprozess schützt.

Quelle: Cemecon AG

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