DE102021214592A1

DE102021214592A1 - Einsatzwerkzeug und Verfahren zur Bereitstellung zumindest einer Schutzschicht für ein Einsatzwerkzeug

Info

Publication number: DE102021214592A1
Application number: DE102021214592.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bernoulli; Tina Hirte
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Einsatzwerkzeug (12) mit zumindest einer Schutzschicht (16).Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht (16) eine Chemisch-Nickel-Schicht (18) aufweist.

Description

Stand der Technik
Es sind bereits Handwerkzeugmaschinen mit Einsatzwerkzeugen bekannt. Ferner sind bereits als Einsatzwerkzeuge ausgebildete Bohrer, insbesondere Hammerbohrer, für Bohrmaschinen und/oder Bohrhammermaschinen bekannt, wobei zum Schutz des Einsatzwerkzeugs, und zwar zur Verringerung eines Verschlei-ßes des Einsatzwerkzeugs eine Schutzschicht aus TiN oder TiAIN auf das Einsatzwerkzeug aufgebracht ist. Die Einsatzwerkzeuge sind meist sehr hohen technischen Belastungen, beispielsweise Bohr- und/oder Schlagbelastungen, ausgesetzt. Das Problem im Stand der Technik ist, dass üblicherweise angewendete Beschichtungen mit Nitriden nach kurzer Zeit spröde sind und/oder ihre Haftung verlieren und damit einen unzureichenden Schutz für das Einsatzwerkzeug bieten.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Einsatzwerkzeug mit zumindest einer Schutzschicht.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht eine Chemisch-Nickel-Schicht aufweist.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein Verschleiß bei einer Benutzung eines Einsatzwerkzeugs reduziert und damit eine Lebensdauer des Einsatzwerkzeugs verlängert werden. Mittels einer Schutzschicht, welche eine Chemisch-Nickel-Schicht aufweist, kann zumindest eine verschleiß- und schlagfeste Schutzschicht für das Einsatzwerkzeug bereitgestellt werden. Damit kann die Lebensdauer bevorzugt um das Zwei- bis Dreifache verlängert werden. Ferner können bevorzugt für Hammerbohrer geeignete Schutzschichten bereitgestellt werden, welche den hohen Belastungen beim Hammerbohren standhalten und somit eine vorteilhaft deutliche Effizienzsteigerung ermöglicht werden kann. Außerdem kann eine Handhabung des Einsatzwerkzeugs verbessert werden. Dadurch kann wiederum ein Komfort für einen Benutzer verbessert werden. Zudem können Kosten gesenkt werden, da ein Verschleiß und folglich ein Ersetzen und/oder ein Austauschen des Einsatzwerkzeugs reduziert werden kann/können. Ferner kann mittels einer Chemisch-Nickel-Schicht eine sehr homogene Schutzschichtverteilung bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann eine Effizienz, hinsichtlich zumindest einer Produkt- und/oder Arbeits- und/oder Leistungs- und/oder Kosteneffizienz, gesteigert werden.
Vorteilhaft ist das Einsatzwerkzeug Teil einer Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung. Bei der Werkzeugmaschinenvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine standortgebundene Werkzeugmaschinenvorrichtung und/oder eine Großgerätewerkzeugmaschinenvorrichtung handeln. Bevorzugt ist die Werkzeugmaschinenvorrichtung als Handwerkzeugmaschinenvorrichtung ausgebildet. Bei der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Bohrmaschinenvorrichtung und/oder eine Bohrhammermaschinenvorrichtung und/oder eine Meißelhammermaschinenvorichtung und/oder eine Schlagbohrmaschinenvorrichtung und/oder eine Schlagbohrhammermaschinenvorrichtung und/oder eine Schlagschraubmaschinenvorrichtung handeln. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann mit einer Stromversorgungsquelle kabelgebunden und/oder als eine Akkuwerkzeugmaschinenvorrichtung ausgebildet sein. Unter einer „Akkuwerkzeugmaschinenvorrichtung“ soll eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung verstanden werden, die mit einem Akku und/oder einer Batterie mit Strom versorgt wird und die vorzugsweise einhändig führbar ist, wobei zu einer Stabilisierung der Akkuwerkzeugmaschinenvorrichtung bei einer Benutzung eine zweihändige Führung vorgesehen sein kann.
In einem montierten Zustand bildet die Werkzeugmaschinenvorrichtung bevorzugt eine Unterbaugruppe einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Handwerkzeugmaschine. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung die gesamte Werkzeugmaschine, insbesondere die gesamte Handwerkzeugmaschine, umfasst. Die Werkzeugmaschine und/oder die Werkzeugmaschinenvorrichtung ist/sind zu einem Einsatz und/oder zur Verwendung in einem Haushalt und/oder einer Werkstatt und/oder einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Ort vorgesehen. Bei der Handwerkzeugmaschine kann es sich beispielsweise um eine Bohrmaschine und/oder eine Bohrhammermaschine und/oder eine Meißelhammermaschine und/oder eine Schlagbohrmaschine und/oder eine Schlagbohrhammermaschine und/oder eine Schlagschraubmaschine handeln. Die Handwerkzeugmaschine könnte an die Stromversorgungsquelle kabelgebunden sein. Vorteilhaft ist die Handwerkzeugmaschine als eine Akkuwerkzeugmaschine ausgebildet. Beispielsweise kann die Akkuwerkzeugmaschine als ein Akkubohrer und/oder ein Akkubohrhammer und/oder eine Akkumeißelhammermaschine und/oder eine Akkuschlagbohrmaschine und/oder eine Akkuschlagbohrhammermaschine und/oder eine Akkuschlagschraubmaschine ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Pistolenform auf. Unter einer „Pistolenform“ soll eine Form der Handwerkzeugmaschine verstanden werden, bei der die Handwerkzeugmaschine einhändig an einem Handgriff geführt und ein Betätigungselement, das zumindest zu einer Anschaltung der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist, mit Fingern einer Hand, die den Handgriff umgreift, betätigt werden kann, ohne eine Umgreifung des Handgriffs aufzugeben. Bevorzugt weist die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung einen weiteren Handgriff zur zweihändigen Benutzung und damit zur Stabilisierung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung bei Benutzung auf.
Vorteilhaft weist die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Werkzeugaufnahmeeinheit für zumindest das Einsatzwerkzeug auf. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme dazu vorgesehen, unterschiedliche Einsatzwerkzeuge aufzunehmen, wobei vorteilhaft die Einsatzwerkzeuge untereinander austauschbar sind.
Unter einem „Einsatzwerkzeug“ soll in diesem Zusammenhang ein Werkzeug verstanden werden, welches mit der Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, verbindbar, bevorzugt in die Werkzeugaufnahmeeinheit einsetzbar, ist. Besonders bevorzugt ist das Einsatzwerkzeug reversibel, insbesondere wiederholbar, mit der Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere der Werkzeugaufnahmeeinheit, verbindbar und/oder trennbar. Insbesondere ist das Einsatzwerkzeug wiederholbar zerstörungsfrei von der Werkzeugmaschinenvorrichtung trennbar und wiederholbar zerstörungsfrei mit der Werkzeugmaschinenvorrichtung verbindbar. Das Einsatzwerkzeug kann ein Bit, beispielsweise ein Bohrerbit und/oder ein Schraubendrehbit sein. Vorzugsweise ist das Einsatzwerkzeug als ein Bohrer, insbesondere als ein Hammerbohrer, ausgebildet. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Einsatzwerkzeug beispielsweise als ein Meißelhammer und/oder als Schlagbohrer und/oder als Schlaghammerbohrer ausgebildet sein.
Es wäre denkbar, dass das Einsatzwerkzeug zu einem Bohren von beispielsweise Holz und/oder Metall und/oder Beton und/oder Fließen vorgesehen ist. Alternativ und/oder zusätzlich könnte das Einsatzwerkzeug auch noch zu weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Anwendungen und/oder Einsätzen vorgesehen sein. Das Einsatzwerkzeug kann zumindest teilweise, insbesondere zumindest zu einem Großteil, aus einem Mineral und/oder einem Kunststoff und/oder bevorzugt aus einem Metall, beispielsweise einem Hartmetall, und/oder einem Verbundmaterial bestehen. Unter dem Ausdruck „zu einem Großteil“ soll vorliegend zumindest 55%, vorteilhaft zumindest 65%, vorzugsweise zumindest 75%, besonders bevorzugt zumindest 85% und besonders vorteilhaft höchstens 95% eines Volumen- und/oder Massenanteils verstanden werden.
Vorteilhaft ist die Schutzschicht zumindest teilweise dazu vorgesehen, eine Abnutzung und/oder Beschädigung und/oder einen Verschleiß des Einsatzwerkzeugs zu verringern, vorteilhaft zu verlangsamen und/oder zu unterbinden. Insbesondere schützt die Schutzschicht das Einsatzwerkzeug zumindest teilweise und zumindest abschnittsweise vor einer Abnutzung und/oder Beschädigung und/oder einem Verschleiß. Insbesondere handelt es sich bei der Schutzschicht um eine Verschleißschutzschicht. Die Schutzschicht könnte eine Beschichtung sein. Bevorzugt ist die Schutzschicht zumindest abschnittsweise auf einem Grundelement des Einsatzwerkzeugs angeordnet und/oder auf das Grundelement aufgebracht. Die Schutzschicht kann zumindest 20 %, vorteilhaft zumindest 50 % und vorzugsweise zumindest 80 % einer Oberfläche des Grundelements bedecken. Vorzugsweise ist das Grundelement vollständig von der Schutzschicht umgeben und/oder bedeckt. Insbesondere ist eine gesamte Oberfläche des Grundelements von der Schutzschicht bedeckt.
Unter „vorgesehen“ soll hier und im Folgenden speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Die Schutzschicht könnte lediglich aus der Chemisch-Nickel-Schicht, insbesondere einer Schicht mit einer Zusammensetzung aus zumindest im Wesentlichen einem reinen Material/Stoff, bestehen. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert, insbesondere einer Stoffreinheit, weniger als 25 %, vorzugsweise weniger als 10 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % des vorgegebenen Werts, insbesondere der Stoffreinheit, beträgt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht eine Verbundschicht ist. Damit kann eine Schutzschicht mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Festigkeit, einer Steifheit und/oder einer Effizienz, hinsichtlich einer Verschleißreduzierung eines Einsatzwerkzeugs, bereitgestellt werden. Zudem kann mittels einer als Verbundschicht ausgebildeten Schutzschicht, gerade eine speziell an bestimmte Anforderungen angepasste Schutzschicht bereitgestellt werden. Insbesondere ist die Chemisch-Nickel-Schicht eine chemisch, d. h. mittels einer Redox-Reaktion erzeugte Schicht aus zumindest Nickel auf einem Substrat, insbesondere dem Grundelement des Einsatzwerkzeugs. Vorteilhaft weist die Chemisch-Nickel-Schicht neben Nickel weitere Legierungspartner wie beispielsweise Phosphor und/oder Bor auf.
Wenn die Schutzschicht einen Phosphoranteil von zumindest 1 %, vorteilhaft zumindest 2 %, vorzugsweise zumindest 3 %, aufweist, kann eine verbesserte Schutzschicht mit zumindest einem niedrigen Phosphoranteil bereitgestellt werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht einen Phosphoranteil von höchstens 17 %, vorteilhaft höchstens 16 %, vorzugsweise höchstens 15 % und besonders bevorzugt höchstens 10 % aufweist. Damit kann eine Zusammensetzung einer Schutzschicht weiter optimiert und eine vorteilhafte verschleiß- und schlagfeste Schutzschicht bereitgestellt werden. Vorzugsweise weist die Chemisch-Nickel-Schicht den genannten Phosphoranteil auf. Insbesondere beeinflusst der Phosphoranteil eine Duktilität der Schutzschicht sowie eine Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. In Abhängigkeit von dem Phosphoranteil kann die Schutzschicht in drei unterschiedliche Kategorien eingestuft werden. Weist die Schutzschicht einen Phosphoranteil von zumindest 1 %, vorteilhaft zumindest 2 % und höchstens 4 % auf, ist die Schutzschicht, insbesondere die Chemisch-Nickel-Schicht, als eine Niedrig-Phosphor-Schicht bezeichenbar. Insbesondere wenn die Schutzschicht einen Phosphoranteil von zumindest 4 % und höchstens 9 % aufweist, ist die Schutzschicht, insbesondere die Chemisch-Nickel-Schicht, als eine Schicht mit einem mittleren Phosphorgehalt bezeichenbar. Insbesondere wenn die Schutzschicht einen Phosphoranteil von zumindest 9 % und höchstens 15 % aufweist, ist die Schutzschicht, insbesondere die Chemisch-Nickel-Schicht, als eine Hoch-Phosphor-Schicht bezeichenbar.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht Schutzpartikel aufweist. Dadurch kann eine Festigkeit und/oder Steifheit und/oder Härte einer Schutzschicht verbessert und dennoch eine Flexibilität und/oder Dehnbarkeit der Schutzschicht erhalten werden, sodass diese bei einer Benutzung, und zwar einem Aufprall eines Einsatzwerkzeugs auf/an ein Objekt reißfest und ablösungsresistent ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise sind die Schutzpartikel in der Chemisch-Nickel-Schicht angeordnet und/oder eingelagert. Bei einem Verfahren zur Bereitstellung zumindest einer Schutzschicht für ein Einsatzwerkzeug könnten die Schutzpartikel auf das Grundelement aufgebracht werden. Vorteilhaft werden bei dem Verfahren die Schutzpartikel in zumindest die Chemisch-Nickel-Schicht eingebracht und/oder eingelagert. Die Schutzpartikel können über Segmentation bei dem Verfahren in zumindest die Chemisch-Nickel-Schicht eingelagert werden.
Eine Einlagerungsrate der Schutzpartikel in der Schutzschicht, insbesondere in zumindest der Chemisch-Nickel-Schicht, kann zumindest 5 %, vorteilhaft zumindest 10 %, vorzugsweise zumindest 20 %, bevorzugt zumindest 30 % und besonders bevorzugt höchstens 35 % betragen. Insbesondere ist die Einlagerungsrate der Schutzpartikel abhängig von einer Art und/oder einem Material und/oder einer Materialzusammensetzung und/oder einer Größe der Schutzpartikel. Denkbar wäre, dass zumindest ein Teil der Schutzpartikel zumindest teilweise aus der Chemisch-Nickel-Schicht herausragen und/oder herausstehen könnte. Bevorzugt sind die Schutzpartikel vollständig in der Schutzschicht, insbesondere zumindest der Chemisch-Nickel-Schicht, eingelagert.
Um eine Steifheit und/oder eine Festigkeit einer Schutzschicht weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel Diamantpartikel aufweisen. Hierdurch können besonders harte Schutzpartikel eingesetzt werden, um die Festigkeit und/oder Steifheit der Schutzschicht zu verbessern. Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel kubisches Bornitrid-Partikel aufweisen. Damit kann eine Zusammensetzung einer Schutzschicht weiter verbessert werden. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel Siliziumkarbid-Partikel aufweisen. Dadurch können Schutzpartikel mit sehr scharfen Charaktereigenschaften hinsichtlich ihrer Struktur bereitgestellt werden und damit wiederum eine Zusammensetzung einer Schutzschicht optimiert werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel Borcarbid-Partikel aufweisen. Hierdurch können sehr harte und verschleißbeständige Schutzpartikel bereitgestellt werden.
Es wäre auch denkbar, dass die Schutzschicht lediglich einen Typ von Schutzpartikeln aufweist, insbesondere die Schutzpartikel aus Diamantpartikel oder kubischen Bornitrid-Partikel oder Siliziumkarbid-Partikel oder Borcarbid-Partikel bestehen. Vorzugsweise sind die genannten Arten von Schutzpartikeln miteinander kombinierbar. Beispielsweise kann die Schutzschicht Diamantpartikel und gleichzeitig zumindest Borcarbid-Partikel aufweisen. Ferner kann die Schutzschicht zu den bereits genannten Schutzpartikeln weitere Schutzpartikel aus einem dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Stoff/Material und/oder einer Materialverbindung aufweisen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel einen Durchmesser von zumindest 90 nm, vorteilhaft zumindest 100 nm, vorzugsweise zumindest 110 nm und besonders bevorzugt zumindest 150 nm, aufweisen. Damit können vorteilhaft große Schutzpartikel eine Festigkeit und/oder Verschleißeigenschaften einer Schutzschicht verbessern. Um eine Festigkeit und/oder Verschleißeigenschaften einer Schutzschicht zu verbessern und dennoch eine Schichtdicke der Schutzschicht gering zu halten, wird vorgeschlagen, dass die Schutzpartikel einen Durchmesser von höchstens 12 µm, vorteilhaft höchstens 10 µm, vorzugsweise höchstens 5 µm und besonders bevorzugt höchstens 1 µm aufweisen. Vorliegend soll unter dem Durchmesser ein absoluter Durchmesser eines Partikels, insbesondere eines Schutzpartikels, verstanden werden.
Die Schutzschicht könnte lediglich aus einer Schicht, und zwar vorzugsweise aus der Chemisch-Nickel-Schicht bestehen. Es wäre denkbar, dass die Schutzschicht eine Einlagenschicht, insbesondere eine Monolage/Monolagenschicht, ist. Die Chemisch-Nickel-Schicht könnte in einem unmittelbaren und direkten Kontakt mit dem Grundelement verbunden und/oder auf das Grundelement aufgebracht sein. Um jedoch eine Effizienz der Schutzschicht zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht eine Mehrlagenschicht ist. Hierdurch können eine Stabilität und/oder eine Festigkeit und/oder eine Steifheit und/oder Verschleißeigenschaften einer Schutzschicht verbessert werden. Zudem kann eine Haftungsverbesserung der Schutzschicht auf einem Grundelement eines Einsatzwerkzeugs optimiert werden.
Die Schutzschicht kann eine erste Schicht und zumindest eine zweite Schicht aufweisen. Möglicherweise kann die Schutzschicht auch weitere Schichten, und zwar zumindest eine dritte Schicht aufweisen. Bevorzugt unterscheidet sich zumindest die zweite Schicht zumindest teilweise, vorteilhaft vollständig, von der ersten Schicht. Darunter, dass „sich zumindest eine Schicht von zumindest einer anderen Schicht zumindest teilweise unterscheidet“ soll vorliegend verstanden werden, dass sich eine Materialzusammensetzung/Stoffzusammensetzung der ersten Schicht von einer Materialzusammensetzung/Stoffzusammensetzung zumindest der zweiten Schicht zumindest teilweise unterscheidet, wobei sich die erste Schicht und die zweite Schicht hinsichtlich zumindest eines Materials/Stoffs und/oder eines Materials/Stoffanteils der Materialzusammensetzung/Stoffzusammensetzung unterscheiden. Alternativ und/oder zusätzlich könnten sich die erste Schicht und zumindest die zweite Schicht hinsichtlich eines Herstellungsverfahrens und/oder Abscheideverfahrens und/oder Aufbringungsverfahrens unterscheiden.
Vorzugsweise ist die erste Schicht zwischen dem Grundelement und der zweiten Schicht angeordnet. Insbesondere ist die erste Schicht dazu vorgesehen, eine Haftung der zweiten Schicht an zumindest dem Grundelement, bevorzugt eine mittelbare Verbindung zwischen der zweiten Schicht und dem Grundelement, zu verbessern. Vorteilhaft bildet die Chemisch-Nickel-Schicht die zweite Schicht. Die erste Schicht kann als Zwischenschicht ausgebildet sein. Bevorzugt weist die Schutzschicht eine Nickel-Schicht auf. Die Nickel-Schicht kann die erste Schicht ausbilden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Nickel-Schicht um eine Galvanisch-Nickel-Schicht. Alternativ kann es sich bei der ersten Schicht auch um eine Nickel-Phosphor-Schicht handeln.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung zumindest einer Schutzschicht für ein Einsatzwerkzeug, insbesondere für das bereits genannte Einsatzwerkzeug, wobei zumindest eine Chemisch-Nickel-Schicht aufgebracht wird.
Durch ein derartiges erfindungsgemäßes Verfahren kann eine Schutzschicht für ein Einsatzwerkzeug bereitgestellt werden, damit ein Verschleiß bei einer Benutzung des Einsatzwerkzeugs reduziert und damit eine Lebensdauer des Einsatzwerkzeugs verlängert werden kann. Mittels einer Schutzschicht, welche eine Chemisch-Nickel-Schicht aufweist, kann zumindest eine verschleiß- und schlagfeste Schutzschicht für das Einsatzwerkzeug bereitgestellt werden. Zudem können Kosten gesenkt werden, da ein Verschleiß und folglich ein Ersetzen und/oder ein Austauschen des Einsatzwerkzeugs reduziert werden kann/können. Ferner kann mittels einer Chemisch-Nickel-Schicht eine sehr homogene Schutzschichtverteilung bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann eine Effizienz, hinsichtlich zumindest einer Produkt- und/oder Arbeits- und/oder Herstellungs- und/oder Leistungs- und/oder Kosteneffizienz, gesteigert werden.
Insbesondere in dem Verfahren wird die Schutzschicht auf das Grundelement des Einsatzwerkzeugs aufgebracht. Das Verfahren kann mehrere Verfahrensschritte und/oder Verfahrensteilschritte umfassen. Vorteilhaft umfasst das Verfahren zumindest einen Verfahrensschritt und zumindest einen weiteren Verfahrensschritt. Vorteilhaft wird zuerst in dem Verfahrensschritt die erste Schicht auf das Grundelement aufgebracht. Bevorzugt wird in dem weiteren Verfahrensschritt die zweite Schicht, und zwar zumindest die Chemisch-Nickel-Schicht aufbracht. Insbesondere wird die Chemisch-Nickel-Schicht auf die erste Schicht aufgebracht. Besonders bevorzugt wird die Chemisch-Nickel-Schicht in einem chemischen Prozess mittels einer Redox-Reaktion ausgebildet.
Das Einsatzwerkzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das Einsatzwerkzeug und/oder das Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten und/oder Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine als Handwerkzeugmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine mit einem Einsatzwerkzeug,
2 eine Einzelansicht des Einsatzwerkzeugs gemäß 1,
3 eine Detailansicht einer Schutzschicht des Einsatzwerkzeugs, und
4 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen zumindest der Schutzschicht für das Einsatzwerkzeug.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Bei den vorliegenden Figuren handelt es sich um schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnungen.
1 zeigt eine Werkzeugmaschine 50, welche als Handwerkzeugmaschine 52 ausgebildet ist. In dieser beispielhaften Ausführung handelt es sich bei der Handwerkzeugmaschine 52 um einen Bohrhammer/eine Bohrhammermaschine. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Handwerkzeugmaschine 52 auch als Meißelhammermaschine und/oder eine Bohrmaschine und/oder eine Schlagbohrmaschine und/oder eine Schlagbohrhammermaschine und/oder eine Schlagschraubmaschine ausgebildet sein. Vorliegend ist die Handwerkzeugmaschine 52 mit einer Stromversorgungsquelle kabelgebunden. Alternativ und/oder zusätzlich könnte es sich bei der Handwerkzeugmaschine 52 auch um eine Akkuwerkzeugmaschine handeln.
Die Werkzeugmaschine 50 weist eine Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 auf, welche dementsprechend als eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 53 ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 ist eine Unterbaugruppe der Werkzeugmaschine 50. In der beispielhaften Ausführung handelt es sich bei der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 53 um eine Bohrhammermaschinenvorrichtung. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 53 auch als Meißelhammermaschinenvorrichtung und/oder eine Bohrmaschinenvorrichtung und/oder eine Schlagbohrmaschinenvorrichtung und/oder eine Schlagbohrhammermaschinenvorrichtung und/oder eine Schlagschraubmaschinenvorrichtung ausgebildet sein.
Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 umfasst einen Handgriff 60. Ferner weist die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 in der vorliegenden Ausgestaltung einen weiteren Handgriff 62 zur zweihändigen Benutzung und damit zur Stabilisierung der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 bei Benutzung auf.
Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 weist eine Werkzeugaufnahmeeinheit 56 zur Aufnahme zumindest eines Einsatzwerkzeugs 12 der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 auf (vgl. 1). Vorliegend ist lediglich ein Einsatzwerkzeug 12 dargestellt. Die Werkzeugaufnahme 56 ist dazu vorgesehen, unterschiedliche Einsatzwerkzeuge 12 aufzunehmen, wobei die Einsatzwerkzeuge 12 untereinander austauschbar sind.
In dieser beispielhaften Ausgestaltung ist das Einsatzwerkzeug 12 als Bohrer 14 ausgestaltet. Vorliegend ist der Bohrer 14 ein Hammerbohrer. Das Einsatzwerkzeug 12 weist ein Grundelement 26 auf. Zur Verlängerung einer Lebensdauer und Reduzierung eines Verschleißes des Einsatzwerkzeugs 12, weist das Einsatzwerkzeug 12 zumindest eine Schutzschicht 16 auf. Die Schutzschicht 16 ist auf ein Substrat, und zwar das Grundelement 26 aufgebracht (vgl. 3). Die Schutzschicht 16 bedeckt zumindest 20 % einer Oberfläche des Grundelements 26. In dieser beispielhaften Ausführung ist eine gesamte Oberfläche des Grundelements 26 von der Schutzschicht 16 bedeckt.
In 3 ist die Zusammensetzung der Schutzschicht 16 dargestellt, welche auf das Grundelement 26 aufgebracht ist. Die Schutzschicht 16 könnte eine Einlagenschicht, und zwar eine Monolagenschicht sein. Vorliegend ist die Schutzschicht 16 eine Mehrlagenschicht. Denkbar wäre, dass die Schutzschicht 16 mehrere Schichten aufweist. Gemäß 3 ist ersichtlich, dass die Schutzschicht 16 eine erste Schicht 28 und eine zweite Schicht 30 umfasst. Die erste Schicht 28 ist zwischen dem Grundelement 26 und der zweiten Schicht 30 angeordnet. Die erste Schicht 28 ist dazu vorgesehen, eine Haftung der zweiten Schicht 30 an zumindest dem Grundelement 26, bevorzugt eine mittelbare Verbindung zwischen der zweiten Schicht 30 und dem Grundelement 26, zu verbessern.
Die Schutzschicht 16 weist zumindest eine Nickel-Schicht 32 auf. Vorliegend bildet die Nickel-Schicht 32 die erste Schicht 28 und ist in einem direkten und unmittelbaren Kontakt mit dem Grundelement 26 angeordnet. Ferner ist die Nickel-Schicht 32 eine Galvanisch-Nickel-Schicht. Alternativ kann es sich bei der ersten Schicht 32 auch um eine Nickel-Phosphor-Schicht handeln.
Die Schutzschicht 16 ist vorliegend eine Verbundschicht. Die Schutzschicht 16 weist eine Chemisch-Nickel-Schicht 18 auf. Die Chemisch Nickel-Schicht 18 ist Teil der zweiten Schicht 30. Die Chemisch-Nickel-Schicht 18 ist als Verbundschicht ausgebildet. In dieser beispielhaften Ausgestaltung weist die Chemisch-Nickel-Schicht 18 neben Nickel weitere Legierungspartner wie beispielsweise Phosphor und/oder Bor auf. Vorliegend weist die Schutzschicht 16, und zwar die Chemisch-Nickel-Schicht 18 einen Phosphoranteil von zumindest 1 % auf. Ferner weist die Schutzschicht 16, und zwar die Chemisch-Nickel-Schicht 18 einen Phosphoranteil von höchstens 17 % auf.
Zur Verstärkung der Schutzwirkung weist die Schutzschicht 16 Schutzpartikel 20 auf (vgl. 3). Die Schutzpartikel 20 sind Teil der Chemisch-Nickel-Schicht 18. In 3 ist ersichtlich, dass die Schutzschicht 16 mehrere Schutzpartikel 20 aufweist, wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich eins mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Schutzschicht 16 könnte lediglich eine Art, ferner eine Materialart und/oder Größenart von Schutzpartikeln 20 aufweisen. Vorliegend sind verschiedene Schutzpartikel 20 miteinander kombinierbar. Die Schutzpartikel 20 weisen Diamantpartikel und/oder kubisches Bornitrid und/oder Siliziumkarbid und/oder Borcarbid auf. Die Schutzpartikel 20 weisen einen Durchmesser von zumindest 90 nm auf. Um eine Festigkeit und/oder Verschleißeigenschaften der Schutzschicht 16 zu verbessern und dennoch eine Schichtdicke der Schutzschicht 16 gering zu halten, weisen die Schutzpartikel 20 einen Durchmesser von höchstens 12 µm auf.
Die 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen zumindest der Schutzschicht 16 für das Einsatzwerkzeug 12. In dem Verfahren wird die Schutzschicht 16 auf das Grundelement 26 des Einsatzwerkzeugs 12 aufgebracht. Das Verfahren kann mehrere Verfahrensschritte und/oder Verfahrensteilschritte umfassen. Vorliegend wird das Verfahren anhand des Verfahrensschritts 100 und des weiteren Verfahrensschritts 102 beispielhaft beschrieben. Vorliegend wird zuerst in dem Verfahrensschritt 100 die erste Schicht 28 auf das Grundelement 26 aufgebracht. Anschließend wird in dem weiteren Verfahrensschritt 102 die zweite Schicht 30, und zwar zumindest die Chemisch-Nickel-Schicht 18 aufbracht. Die Chemisch-Nickel-Schicht 18 wird vorliegend auf die erste Schicht 28 aufgebracht.

Claims

Einsatzwerkzeug (12) mit zumindest einer Schutzschicht (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) eine Chemisch-Nickel-Schicht (18) aufweist.
Einsatzwerkzeug (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) eine Verbundschicht ist.
Einsatzwerkzeug (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) Schutzpartikel (20) aufweist.
Einsatzwerkzeug (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) Diamantpartikel aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) kubische Bornitrid-Partikel aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) Siliziumkarbid-Partikel aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) Borcarbid-Partikel aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) einen Durchmesser von zumindest 90 nm aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzpartikel (20) einen Durchmesser von höchstens 12 µm aufweisen.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) einen Phosphoranteil von zumindest 1 % aufweist.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) einen Phosphoranteil von höchstens 17 % aufweist.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (16) eine Mehrlagenschicht ist.
Einsatzwerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche als ein Bohrer (14), insbesondere Hammerbohrer, ausgebildet ist.
Verfahren zur Bereitstellung zumindest einer Schutzschicht (16) für ein Einsatzwerkzeug (12), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Chemisch-Nickel-Schicht (18) aufbracht wird.