DE3124104A1

DE3124104A1 - Bohrer und fraeser fuer die bearbeitung vorzugsweise gedruckter schaltungen sowie anderer werkstoffe

Info

Publication number: DE3124104A1
Application number: DE19813124104
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: MAIER KG ANDREAS
Current assignee: MAIER KG ANDREAS
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1983-01-05

Description

Erfindungsbeschreibung Bohrer und Fräswerkzeuge für die Bearbeitung vorzugsweise gedruckter Schaltungen Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Bohrer und Fräswerkzeuge, die für die Bearbeitung gedruckter Schaltungen, wie z.B. starre, flexible und Mehrlagenschaltungen sowie für die Bearbeitung von Kunststoffen mit oder ohne Füllstoffe und Hartpapier und anderer Werkstoffe bestimmt sind.
Die Werkzeuge werden bei hohen Drehzahlen von 10.000 - 60.000 Umdrehungen pro Minute eingesetzt und sind in starkem Maße einem reibenden, schmirgelnden Verschleißangriff ausgesetzt, wobei allein schon mit Rücksicht auf die hohen Drehzahlen erhebliche Biegebeanspruchungen im Sinne von Dauerwechselbeanspruchungen auftreten können.
Für die genannten Einsatzbereiche werden zur Zeit vor allem Hartmetallwerkzeuge bzw. mit Hartmetall bestückte Werkzeuge gewöhnlich aus Hartmetallsorten auf WC-Co-Basis mit oder ohne geringe Zusätze an TiC und/oder TaC/NbC verwendet.
Die Wahl einer å jeweiligen Hartmetallsorte stellt mit Rücksicht auf das Einsatzverhältnis wegen der gegensätzlichen Forderung nach einer möglichst hohen Verschleißfestigkeit und Dauerwechselfestigkeit einen unvermeidlichen Kompromiß dar.
Eine weitere Verbesserung der Werkzeuge in ihrer Leistungsfähigkeit ist daher vor allem denkbar, wenn es gelingt, unter Beibehaltung oder sogar Steigerung der Festigkeitseigenschaften, wie der Biegefestigkeit und Dauerwechselfestigkeit die Verschleißfestigkeit namentlich gegen reibenden, schmirgelnden Verschleißangriff zu steigern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Leistungssteigerung der genannten Werkzeuge zu erreichen. Das wird gemäß der Erfindung durch solche Bohr- und Fräswerkzeuge ermöglicht, bei denen vor allem die besonders auf Verschleiß beanspruchten Bohrer- und Fräserbereiche mit einer Kohlenstoffschicht mit diamantähnlicher Härte versehen sind.
Diese Kohlenstoffschichten werden z.B. nach einem neuartigen Verfahren der Fa. VEB Hochvakuum Dresden, Grunauer Weg 26, 8020 Dresden/DDR aufgebracht.
Durch eine Beschränkung der Dicke der hochartigen Kohlenstoffschicht auf 0,5 - 5 u. vorzugsweise 1 - 3 u, und eine Beschränkung der Beschichtung auf die in erster Linie auf Verschleiß beanspruchten Bereiche kann eine Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften der Werkzeuge, sofern eine solche überhaupt gegeben ist, völlig vermieden werden.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Bohrer und Fräswerkzeuge für den genannten Anwendungsbereich durch hochverschleißfeste Überzüge wie z.B. Boride, Al203 - und TiC-Schichten in ihrem Leistungsverhalten in oben beschriebenem Sinne zu verbessern. Gewöhnlich werden aber die Biegefestigkeit, Dauerwechselfestigkeit und Stoßfestigkeit durch diese Schichten wesentlich beeinträchtigt oder die Schichten werden zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten zu dünn, um bisher eine größere Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Werkzeuge erzielen zu können.
Die überraschend hohe Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Werkzeuge durch die Kohlenstoffschicht bis zu einigen hundert Prozent im Vergleich zu den unbeschichteten Werkzeugen wird unmittelbar aus der hohen Härte der Kohlenstoffschicht verständlich und darüber hinaus dadurch, daß eine Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften durch die Schicht nicht auftritt.
So beträgt die Härte von Hartmetall je nach Sorte 800 - 1900 kp/mm2, die von Hartmetall mit Boridschichten 1800 - 2200 kp/mm2 die Härte von Al203 2400 kp/mm2 und die von TiC 3400 kp/mm22 während die Härte der hochhärten Kohlenstoffschicht bei ca, 6000 kp/mm2 liegt.
Die extreme Verschleißfestigkeit der hochharten Kohlenstoffschicht macht es in einem Teil der Anwendungsfälle sogar möglich, statt der bisher verwendeten verschleißfesten, aber bruchempfindlichen Hartmetallsorten auf weniger verschleißfeste, dafür aber solche mit höherer Biegefestigkeit und Bruchempfindlichkeit überzugehen, ja sogar je nach den Beanspruchungsbedingungen Stähle, insbesondere Schnellarbeitsstähle, zu wählen. Das bedeutet zugleich u.a. eine Steigerung der Biegefestigkeit und Dauerwechselfestigkeit gegenüber den bisher üblichen Werkzeugen.
Ferner sind im Fall der Stahlwerkzeuge als Vorteile noch die geringeren Material- und Bearbeitungskosten für die Bohrer und Fräser zu nennen.
In der beigefügten Zeichnung sind mit Figur l"4 je zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zugrunde liegenden Bohr- und Fräswerkzeuge beigefügt.
Die Lage der Kohlenstoffschicht ist in den Skizzen auf den Werkzeugen durch eine verstärkte Linie gekennzeichnet.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1) Bohrer und Fräser für die Bearbeitung vornehmlich gedruckter Schaltungen wie z.B. starre, flexible und Mehrlagenschaltungen sowie zur Bearbeitung von Kunststoffen mit oder ohne Füllstoffe sowie Hartpapier dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer hochharten Kohlenstoffschicht mit einer Härte von ca 6000 kp/mm2 versehen sind.
2) Bohrer und Fräser nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß die hochharte Kohlenstoffschicht 025 5 un vorzugsweise 1-3 u, dick ist 3) Bohrer und Fräser nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffschicht von der Bohrer-bzwe Fräserspitze an gerechnet die Bohrer bzw Fräserspirale vorzugsweise 1/5 bis 2/3 der Länge der Spirale überdeckt 4) Bohrer und Fräser nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Hartmetallegierung aus Karbid und Bindemetallen, so z.B. auf WC Co- WC-TaC/NbO-Co-TiC-TaC/NbC-WC-Co- TiC-Mo-Ni- TiC-Fe-Basis bestehen 5) Bohrer und Fräser nach Anspruch 1 - 4 bei denen nur die Bohrer bzw Fräserspirale aus Hartmetall besteht, und der Schaft aus einem anderen Werkstoff sein kann, wobei die Spirale mit dem Schaft durch eine Lötung oder etwa durch ein Einschrumpfen oder Einpressen oder Reibschweißen verbunden ist 6) Bohrer und Fräser nach Anspruch 1 bis 3 die aus Stählen, insbesondere Schnellstählen, bestehen