IAK Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe

CVD-Diamant-Schleifbeläge

Am Fraunhofer IST werden nicht nur CVD-Diamantbeschichtungen für Werkzeuge zur Zerspanung mit bestimmter Schneide erforscht sondern auch für Schleif- und Honwerkzeuge. Hierbei nutzt man die inhärente, scharfkantige Rauheit von mikrokristallinen CVD-Diamantschichten aus. Diese compeDIA®-Schleifbeläge können mit sehr feinen „Körnungen“ und auf einer breiten Palette von Werkzeuggeometrien abgeschieden werden: Außenrundschleifscheiben, Topfschleifscheiben, Profilschleifscheiben, Schleifstifte.

In Schleifversuchen zeigten sich deutlich geringere Werkstückrauheiten als mit gebundenen Diamantschleifbelägen. Auf Glasbauteilen lassen optische Oberflächenqualitäten erzielen. Weiterhin zeigten diese Schleifbeläge deutlich geringere Verschleißraten, so dass sehr lange Werkzeugstandzeiten – auch bei der Bearbeitung hochharter bzw. schwerzerspanbarer Materialien – möglich sind. Es wurde ein Verfahren entwickelt, um verschlissene CVD-Diamantschleifbeläge nachzubeschichten, um so das Werkzeug inklusive der keramischen Grundkörper wiederverwenden zu können.

Außerdem können mit dieser Technologie kleinste Mikroschleifstifte hergestellt werden. Dazu werden Hartmetallgrundkörper mit den rauen CVD-Diamantschichten beschichtet. Die kleinsten erprobten Schleifstiftnenndurchmesser betrugen 0,05 Millimeter. 

Am Fraunhofer IST werden spezifische compeDIA®-Beschichtungen entwickelt, deren Rauheit („Körnung“) gezielt auf die Schleifaufgabe abgestimmt werden kann. Das Leistungsangebot umfasst nicht nur die Schichtentwicklung, sondern auch die Unterstützung für eine Serienbeschichtung inklusive Transfer der Prozess- und Anlagentechnologie. Darüber hinaus erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen, um die neu entwickelten Werkzeuge detailliert zu erproben.

Am Fraunhofer IST werden laufend Projekte mit Industriebeteiligung durchgeführt, in denen es um die hochpräzise Bearbeitung von harten und hochharten Werkstoffen geht, z. B. Aluminiumoxid, cBN und Diamant. Dabei werden Seitenschleifscheiben mit Durchmessern bis 300 Millimetern eingesetzt. Die Schleifstiftentwicklung wird im Auftrag von Anwenderunternehmen weitergeführt, die die Werkzeuge in verschiedensten Fertigungsanwendungen erproben.

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