DE19815995A1

DE19815995A1 - Beschichtetes Bohr- und/oder Reibwerkzeug

Info

Publication number: DE19815995A1
Application number: DE1998115995
Authority: DE
Inventors: Bernd Aschenbach
Original assignee: GFE GES fur FERTIGUNGSTECHNIK
Current assignee: GFE GES fur FERTIGUNGSTECHNIK
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-10-14

Description

Die Erfindung betrifft Bohr- und/oder Reibwerkzeuge die zumindest an den einem Verschleiß ausgesetzten Stellen mit einer oder mehreren Verschleiß schutzschichten beschichtet sind.

Es ist bekannt, Schneid- und Zerspanungswerkzeuge, insbesondere solche aus Hartmetall, mit hochverschleißfesten Werkstoffschichten, wie Titancarbid, Ti tancarbonitrid und/oder Titannitrid zu versehen, wodurch die Verschleißfestig keit dieser Werkzeuge erheblich verbessert werden kann.

Weitere Leistungssteigerungen von Zerspanungswerkzeugen wurden durch kombinierte- und Mehrlagenbeschichtungen und schließlich auch durch Metall oxide, wie Al₂O₃ erreicht, so daß der modernen Fertigungstechnik immer mehr technische Möglichkeiten zur Verfügung stehen, um zur Steigerung der Produk tivität zunehmend höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe bei gleich zeitiger Verbesserung der Oberflächengüte anwenden zu können.

Es ist weiterhin bekannt, neben der Anwendung der verschiedenartigen Hart stoffbeschichtungen und bei zumindest teilweiser Eliminierung der üblichen Kühlschmierstoffe (KSS) sogenannte Gleitschichten auf die Hartstoffschichten aufzubringen, um damit einesteils den Einsatz von Kühlschmiermitteln bzw. die Beölung zu verringern und andernteils die Reibung, die Adhäsion und die ent stehende Wärme in den betreffenden Kontaktzonen der Werkzeuge zu minimie ren.

Diese Gleit- bzw. Festschmierstoffschichten besitzen im Gegensatz zu den flüs sigen Schmiermitteln eine verbesserte Langzeitwirkung und stellen zusammen mit ihrer harten, verschleißfesten und zugleich abriebfesten Unterlage in Form der Hartstoffbeschichtungen, einen Eigenschaftsverbund zur erheblichen Pro duktivitätserhöhung der Schneid- und Zerspanungswerkzeuge, und zugleich einen wichtigen Beitrag zur ökologischen Verbesserung der Fertigungstechnik dar.

Diese in der Spanungstechnik generell geltenden Wirkzusammenhänge finden indessen in der Feinbearbeitung, beim Feinbohren und beim Reiben, eine ge wisse Grenze, nämlich dort, wo im Werkzeugkopfbereich neben der spanenden Werkzeugschneide Gleitflächen in Form von Führungs- bzw. Stützleisten ange ordnet sind, die ausschließlich der Führung des Werkzeuges in der Bohrung dienen und die an der erzeugten Oberflächenqualität nach maßlicher Genauig keit und Rauhigkeit maßgeblichen Anteil haben.

Diese Führungs- bzw. Stützleisten werden zur Erreichung ihrer funktionellen Erfordernisse aus Hartstoffen oder Hartmetallen oder aus keramischen Werk stoffen auch in beschichteter Ausführung gefertigt und haben auf die Bearbei tungsqualität der herzustellenden Bohrung neben den Schnittwerten usw. we sentlichen Einfluß.

Die mit solchen Werkzeugausführungen erreichten Arbeitsergebnissen zeigen durchweg hervorragende Arbeitsergebnisse.

Handelt es sich jedoch darum, beim Bohren oder Reiben mit ein- oder mehr schneidigen, sowie mit Stütz- und Führungsleisten ausgestatteten Werkzeugen im Bereich höherer Schnittgeschwindigkeiten, damit höherer Vorschubwerte und zudem mit einer Minimalmengenschmierung zu arbeiten, führen die er wähnten Beschichtungen teilweise zu unbefriedigenden Arbeitsergebnissen.

Es wurde im Ergebnis von Spanungsversuchen überraschenderweise gefun den, daß die Beschichtungen der Stütz- und Führungsleisten von Bohr- und Reibwerkzeugen einzig mit einem Gleit- bzw. Trocken- bzw. Festschmierstoff, z. B. mit PTFE, MS₂ oder vorzugsweise mit MoS₂ zu überraschend effektvollen Arbeitsergebnissen führt, was sowohl bei der Bearbeitung von Leichtmetalle gierungen als auch bei Stahl- und Gußwerkstoffen der Fall ist.

Claims

1. Bohr- und/oder Reibwerkzeug, das zumindest an den einem Verschleiß aus gesetzten Körperflächen mit einer Verschleißschutzschicht oberflächenbe schichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht ausschließlich durch eine auf den Grundwerkstoff direkt aufgebrachte Reibminderungsschicht aus Festschmierstoff gebildet ist.

2. Bohr- und/oder Reibwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibminderungsschichten aus MoS₂, PTFE, WS₂ bestehen und auf elektro-chemischem Wege abgeschieden worden sind, oder gesputtert auf gebracht sind.

3. Bohr- und/oder Reibwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibminderungsschicht ausschließlich auf die Führungsflächen in der Art der Führungsleisten an Bohr- und Reibwerkzeugen aufgebracht ist.