EP2643123A1 - Cutting element comprising an integrated lubricant - Google Patents

Cutting element comprising an integrated lubricant

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Publication number
EP2643123A1
EP2643123A1 EP11778552.7A EP11778552A EP2643123A1 EP 2643123 A1 EP2643123 A1 EP 2643123A1 EP 11778552 A EP11778552 A EP 11778552A EP 2643123 A1 EP2643123 A1 EP 2643123A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
lubricant
cutting element
matrix
shaped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11778552.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roberto Mulone
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2643123A1 publication Critical patent/EP2643123A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses

Definitions

  • the present invention relates to a cutting element, a cutting tool and method for producing the same.
  • the performance and properties (performance) of diamond tools are currently being substantially improved by optimizing the composition of the matrix-abrasive composition.
  • a large volume of large lubricant particles for example, the cutting speed can be increased. However, this comes at the expense of the life of the tool.
  • a large volume of small lubricant particles can increase the life of the tool at the expense of the cutting rate.
  • the subject matter of the present invention is a cutting element, in particular for a cutting tool, which comprises a matrix, abrasive particles and one or more lubricant structures.
  • the abrasive particles and the lubricant structure (s) may in particular be at least partially incorporated into the matrix.
  • the lubricant can advantageously be reduced, the friction. So again, the effectiveness of the cutting element or Span Tool increases and vibration and noise during machining can be reduced. In addition, energy that is otherwise required when cutting to overcome the friction, can be advantageously saved. In addition, so advantageously overheating of the workpiece and tool can be avoided.
  • the separating element can be produced, for example, a cutting element for a clamping tool according to the invention which is explained later, and, for example, by a method explained later, according to the invention.
  • a cutting element may in particular comprise an element of a cutting tool, such as a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a grinding disk, a grinding block, an abrasive belt, a Grinding roller, a file, a rasp, a grater or a planer, be understood, which is provided for machining the workpiece.
  • a cutting tool such as a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a grinding disk, a grinding block, an abrasive belt, a Grinding roller, a file, a rasp, a grater or a planer, be understood, which is provided for machining the workpiece.
  • the cutting element may be a cutting segment, a cutting edge, for example a closed / planar cutting edge or a structured cutting edge (so-called turbo cutting edge), a cutting lip, for example a drill, a cutting tip, or a cutting pad.
  • the cutting element may be a cutting segment, a cutting edge or a cutting lip.
  • the lubricant structures may be formed in a variety of different shapes.
  • the lubricant structures may be at least partially or completely selected from the group consisting of, in particular solid, spherical lubricant structures, rod-shaped lubricant structures, platelet-shaped lubricant structures, lattice lubricant structures and / or network-shaped lubricant structures and mixtures thereof.
  • Spherical lubricant structures may, in particular, be understood to mean structures which have a substantially equally large extent in all spatial directions, for example essentially spherical structures.
  • the spherical lubricant structures for example, a average particle size in a range of> 1 ⁇ to ⁇ 500 ⁇ , for example, from> 100 ⁇ to ⁇ 500 m or from> 150 ⁇ to ⁇ 500 ⁇ have.
  • structures which have a greater extent in a first spatial direction than in the second and third spatial directions can be understood to mean rod-shaped lubricant structures.
  • rod-shaped lubricant structures can be understood in addition to cylindrical structures and irregular or symmetrical, elongated polyhedra.
  • the rod-shaped lubricant structures can, for example, an average
  • structures which have a greater extent in two spatial directions than in the third spatial direction can be understood as platelet-shaped lubricant structures.
  • the platelet-shaped lubricant structures may be both flat, substantially regular bodies, for example prisms or cuboids of low height, as well as arched and / or irregular bodies, for example similar to a curved foil, a flake or a flake.
  • the platelet-shaped lubricant structures may, for example, an average area in a range of> 1 mm 2 to ⁇ 300 mm 2 , for example from> 20 mm 2 to ⁇ 300 mm 2 , for example from> 50 mm 2 to 125 mm 2 , and / or average thickness in a range of> 0.01 mm to ⁇ 0.5 mm, for example from> 0, 1 mm to ⁇ 0.3 mm.
  • the plate-shaped lubricant structures may be formed from graphite.
  • Lattice-shaped lubricant structures can be understood to mean both regular, flat and also irregular and / or curved lattices. It also lattices that are more than four outgoing from a node Have lattice struts, are understood as a grid.
  • the latticed lubricant structures may, for example, an average total grid area in a range of> 1 mm 2 to ⁇ 300 mm 2 , for example
  • a network-like lubricant structure may, in particular, be understood as meaning a structure made up of two or three-dimensionally interconnected areas of lubricant, similar to a two- or three-dimensional grid.
  • the network-like lubricant structures may for example have an average length in a range of> 5 mm to ⁇ 75 mm, for example of
  • the lubricant structure (s) are rod-shaped, platelet-shaped, grid-shaped or network-shaped or a mixture of such shaped lubricant structures.
  • the lubricant structures may be selected from the group consisting of rod-shaped lubricant structures, platelet-shaped lubricant structures, latticed lubricant structures, network lubricant structures, and mixtures thereof.
  • the lubricant structure (s) can be platelet, lattice, or mesh, or a mixture of such shaped lubricant structures.
  • the lubricant structure (s) may be in the form of perforated plates, lattices or networks or a mixture of such forms.
  • Such structures advantageously have a large extent in one, two or three spatial directions. This advantageously makes it possible, during the removal of the separating element, to continuously remove a lubricant structure along the axis with the largest expansion and thus to provide lubricant on the cutting surface of the separating element continuously and over a longer period of time.
  • at least a portion of a lubricant structure forms a portion of the cutting surface of the cutting element. In this way, the cutting surface can already be lubricated by the lubricant structure during the first start-up and thus the friction can be reduced.
  • another area of the same lubricant structure is incorporated into the matrix.
  • This has the advantage of a permanent connection between the lubricant structure and the matrix, by means of which detachment of the lubricant structure during cutting or cutting can be prevented.
  • the matrix compound is particularly stable in the case of rod-like, plate-like, latticed, or mesh lubricant structures because much of the structure can be incorporated into the matrix. Due to the large extent in at least one
  • Spatial direction of such shaped lubricant structures can also be advantageously ensured that the same lubricant structure can form a portion of the cutting surface of the separating element.
  • the lubricant structures extend from the attachment side of the cutting element in the direction of the cutting surface of the cutting element.
  • a continuous supply of lubricant during the removal of the cutting surface of the separating element can be ensured.
  • Under the cutting surface of a cutting element can in particular be provided for cutting
  • the attachment side of a cutting element can be understood in particular to be that side with which the separating element is connected or connectable to a carrier body of a cutting tool.
  • the lubricant structures may be aligned such that a major axis of the lubricant structure intersects the cutting surface of the cutting element.
  • the main axis can be understood in particular to be the longitudinal axis of the rod-shaped structure.
  • those axes sen, which span the largest surface of the platelet-shaped or lattice-like structure are understood as main axes.
  • the cutting element comprises a network-shaped lubricant structure, which is designed in the form of a lubricant-filled channel and / or pore network formed in the matrix.
  • the individual channels and / or pores can be connected to one another in such a way that the network-shaped lubricant structure formed therefrom completely passes through the matrix of the cutting element.
  • at least a part of the channels or pores extends in the direction of the cutting surface of the cutting element.
  • at least a part of the channels or pores may have an opening which is accessible from the cutting surface of the cutting element or opens into it.
  • the lubricant can escape from the channels or pores during operation of the cutting element and advantageously reduce the friction between the cutting surface and the workpiece machined therewith.
  • the lubricant may be particularly pasty or liquid, for example an oil, grease or wax.
  • the cutting element comprises one or more plate-shaped lubricant structures, which each have one or more perforations. This has the advantage that the matrix regions, which respectively adjoin opposite sides of the platelet-shaped lubricant structure, can be connected to one another by the perforations and thus advantageously the strength of the cutting element to be produced can be increased.
  • the perforations can average> 5% to ⁇ 50%, for example, from> 10% to ⁇ 35%, of the area of a platelet-shaped structure.
  • a perforation may have an average area in a range of> 0.4 mm 2 to ⁇ 15 mm 2 , for example of> 1 mm 2 to ⁇ 10 mm 2 .
  • the lubricant structures each have an adhesion promoter coating.
  • the lubricant structures may be partially or completely covered with the adhesion promoter coating.
  • the adhesion promoter may in particular be selected in such a way that it supports the binding or integration of the Lubricant structures in the matrix improved. Thus, it can be advantageously avoided that the lubricant structures are torn out of the matrix during operation.
  • the adhesion promoter coating is preferably an inorganic adhesion promoter coating.
  • the bonding agent may, for example, be selected from the group consisting of metals, metal alloys / alloys / mixtures, inorganic compounds and mixtures thereof.
  • the adhesion promoter may, for example, be selected from the group consisting of metallic titanium, nickel and / or silver, alloys / master alloys / mixtures of titanium, nickel and / or silver, inorganic materials, in particular based on carbide and / or nitride, for example carbides and / or nitrides of titanium and / or tungsten, and mixtures thereof.
  • the lubricant structures may be formed of graphite and have a primer coating of nickel, or the lubricant structures may be formed of hexagonal boron nitride and have a primer coating of titanium and / or silver.
  • the primer coating can, for example, an average
  • the separating element may comprise spherical, rod-shaped, platelet-shaped, latticed or network-shaped lubricant structures or a mixture of such shaped lubricant structures, each of which has an adhesion promoter coating.
  • the cutting element comprises -> 30 wt .-% to ⁇ 95 wt .-%, for example> 30 wt .-% to ⁇ 90 wt .-%,
  • lubricant structures based on the total weight of the cutting element.
  • the separating element can consist of these components.
  • the percentages by weight of the matrix, the abrasive particles and the lubricant structures can add up to 100 weight percent.
  • the cutting element can
  • the percentages by weight of the matrix, the abrasive particles, the lubricant structures and the adhesion promoter coating can add up to 100 percent by weight.
  • the lubricant structures comprise or are formed from a lubricant selected from the group consisting of inorganic lubricants, such as nitrides, sulfides, fluorides, sulfates, oxides, carbides, iodides and / or borates of boron (h- BN), tungsten, molybdenum, calcium, barium, magnesium, strontium, cesium, sodium, potassium, titanium, silicon, cerium, silver and / or manganese, carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, organic lubricants such as polyhalo-olefins, Oils (vegetable, animal, mineral and / or synthetic oils), fats (vegetable, animal, mineral and / or synthetic fats) and / or waxes (vegetable, animal, mineral and / or synthetic waxes), and mixtures thereof.
  • inorganic lubricants such as nitrides, sulfides, fluor
  • the lubricant structures may include or be formed from a lubricant selected from the group consisting of hexagonal boron nitride (h-BN), carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, tungsten sulfide (WS 2 ), molybdenum sulfide
  • h-BN hexagonal boron nitride
  • carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes
  • WS 2 tungsten sulfide
  • MoS 2 calcium fluoride (CaF 2 ), barium sulfide (BaF 2 ), calcium sulfate (CaS ⁇ 4 ), barium sulfate (BaS0 4 ), cesium molybdenum oxide sulfide (CsMoOS 3 ), titanium silicon carbide (Ti 3 SiC 2 ), cerium fluoride (CeF 3 ), silver iodide (Agl), manganese sulfide (MnS), sodium borate (Na 2 B 4 0 7 10 H 2 O), Polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon), oils, fats, waxes and mixtures thereof.
  • CsMoOS 3 cesium molybdenum oxide sulfide
  • Ti 3 SiC 2 titanium silicon carbide
  • CeF 3 cerium fluoride
  • Agl silver iodide
  • MnS manganese sulfide
  • Na 2 B 4 0 7 10 H 2 O Poly
  • the lubricant may comprise a calcium fluoride-barium fluoride mixture comprising, for example, 38% by weight of calcium fluoride and 62% by weight of barium fluoride, based on the total weight of the calcium fluoride-barium fluoride mixture.
  • the matrix can be both an inorganic matrix and an organic matrix, for example on the polymer basis.
  • Carbon compounds which have no carbon-hydrogen bond in particular carbides and carbon modifications, such as graphite, graphene, carbon nanotubes, can be understood as inorganic in the sense of the present invention.
  • the matrix is an inorganic matrix.
  • the matrix is an inorganic matrix.
  • Matrix may be formed of materials which are selected from the group consisting of metals, metal alloys / pre-alloys (English: pre-alloy) / - mixtures, inorganic compounds, and mixtures thereof. Cutting elements with an inorganic matrix can advantageously have a longer service life compared to cutting elements with an organic matrix component.
  • the lubricant structures preferably comprise a lubricant selected from the group consisting of inorganic lubricants, such as nitrides, sulfides, fluorides, sulfates,
  • h-BN boron
  • tungsten molybdenum
  • calcium, barium, magnesium, strontium cesium
  • carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, and mixtures thereof.
  • the matrix is formed from a material which is selected from the group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, metal alloys / pre-alloys / mixtures of copper , Tin, in particular bronze, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese.
  • the matrix can comprise, based on the total weight of the matrix,> 28% by weight to ⁇ 75% by weight, for example> 28% by weight to ⁇ 72% by weight, of a matrix constituent selected from among Group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt and / or nickel, metal alloys / pre-alloys / mixtures of copper, tin, in particular bronze, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese and mixtures thereof.
  • a matrix constituent selected from among Group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt and / or nickel, metal alloys / pre-alloys / mixtures of copper, tin, in particular bronze, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or
  • the matrix based on the total weight of the matrix, may comprise> 2% by weight to ⁇ 20% by weight, for example> 2.8% by weight to ⁇ 18% by weight, of a matrix constituent, which is selected from the group consisting of inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese and mixtures thereof.
  • the abrasive particles are formed of one or more materials selected from the group consisting of diamond, cubic boron nitride (c-BN), tungsten carbide, titanium tan carbide, titanium nitride, silicon carbide, and mixtures thereof, such as titanium tungsten carbide.
  • carbides Ti x W y C z
  • titanium carbide nitrides TiC a N B
  • diamond synthetic or natural
  • Another object of the present invention is a cutting tool, which comprises at least one cutting element according to the invention.
  • the cutting tool can be produced by a later explained inventive method.
  • the chip tool has a carrier body, with which the at least one cutting element is connected.
  • the cutting tool is a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a sanding pad, a sanding block, a sanding belt, a sanding roller, a file, a rasp, a grater or a planer.
  • Another object of the present invention is a method for producing a cutting element or cutting tool according to the invention, comprising the method steps
  • Solidification, in particular cold working and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, of a composition comprising at least one matrix component for producing a matrix
  • At least one voiding component for generating voids
  • composition in particular solid, lubricant structures may be included.
  • the voiding component may be, for example, a propellant gas.
  • the solidification and removal can be substantially simultaneous.
  • the void-forming component may also be a material which is at least substantially stable (and acts as a spacer) in the solidification conditions and which is transferred or decomposed in the subsequent process step of removal to another physical state, for example, liquid (melt) or gaseous.
  • the voiding component may be a polymer, for example polyethylene or polypropylene, which is removed by thermal decomposition.
  • cavities such as channels and / or pores, for example a channel and / or pore network, for example an open-pore channel and / or pore network
  • the filling of the cavities produced is preferably carried out by an infiltration process.
  • the cavities in particular an open-pore channel and / or pore network, in particular in the resulting matrix abrasive particle composite, with a pasty or liquid lubricant, in particular a lubricant melt, for example based on an oil, fat, wax, metal or a metal alloy partially or completely infiltrated be ruled and / or filled.
  • a lubricant infiltrated as a melt can solidify in the cavities.
  • the rod, grid, mesh and / or platelet-shaped structures can be realized, for example, in that one or more channels and / or pores are formed in the matrix, which are partially or completely filled with the lubricant component. In this way, a cutting element with one or more rod-shaped, grid-shaped and / or network-shaped lubricant structure can be produced.
  • a cutting element with one or more rod-shaped lubricant structures can alternatively be produced by using a rod-shaped cavity forming component and inserting the rod-shaped lubricant structure into the resulting rod-shaped cavity or channel.
  • the solidification of the composition can be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the cutting tool to be produced.
  • a carrier body for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel.
  • the cutting element can be made in one step and with the
  • Carrier body can be connected. In particular, this can be done by means of work hardening.
  • the method therefore comprises the method step of sintering the solidified composition.
  • Another object of the present invention is a further method for producing a cutting element or cutting tool according to the invention, comprising the method steps
  • Abrasive particles includes
  • Solidification in particular cold working and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, of the arrangement.
  • the lubricant structures may be sandwiched into the abrasive particle matrix.
  • lubricant compositions may additionally be present in the compositions, in particular solid.
  • the process may comprise intermediate steps in which the arrangement present at this point in time is partially solidified, for example by work hardening and / or heat setting.
  • solid lubricant structures can advantageously be introduced and positioned directly in the matrix having abrasive particles.
  • the solidification of the composition can be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the chip tool to be produced.
  • a carrier body for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel
  • the cutting element can be produced in a method step and connected to the carrier body.
  • this can be done by means of work hardening.
  • the method therefore comprises the method step of sintering the solidified composition.
  • a further subject matter of the present invention is a further method for producing a cutting element or chip tool according to the invention, comprising the step of solidifying, in particular work hardening and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, a composition comprising a matrix component for producing a matrix, Abrasive particles and, optionally coated with an adhesion promoter, lubricant structures, such as spherical, rod-shaped, platelike or lattice-shaped, optionally coated with a primer lubricant structures or a mixture of such shaped lubricant structures comprises.
  • the solidification of the composition can also be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the chip tool to be produced.
  • a carrier body for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel
  • the cutting element can be produced in one process step and connected to the carrier body. In particular, this can be done by means of work hardening.
  • the process comprises, after the process step of solidification, the process step of sintering the solidified composition.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a cutting element, in whose matrix abrasive particles and spherical lubricant structures are integrated;
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix of which abrasive particles and spherical lubricant structures are integrated with an adhesion-promoting coating
  • 3a shows a schematic cross section through a cutting element, in whose matrix abrasive particles and rod-shaped lubricant structures are integrated;
  • FIG. 3b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in FIG. 3a;
  • FIG. 4a shows a schematic cross section through a cutting element, in the abrasive particles comprising matrix is integrated an irregular, network-shaped lubricant structure,
  • Fig. 4b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in Fig. 4a;
  • 5 a shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix comprising abrasive particles of which a regular, network-shaped lubricant structure is integrated;
  • Fig. 5b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in Fig. 5a;
  • FIG. 6 shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix of which abrasive particles and platelet-shaped, perforations having lubricant structures are integrated;
  • FIG. 7 is a schematic plan view of a cutting disc with cutting segments according to the invention.
  • FIG. 8a shows a schematic perspective view of a hollow drill with a separating lip according to the invention
  • Fig. 8b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting lip of the drill shown in Fig. 8a; 9 is a schematic plan view of a cutting wheel with a closed / flat cutting edge according to the invention;
  • FIG. 10 shows a schematic plan view of a cutting disk with a turbo-cutting edge according to the invention
  • FIG. 1 1 shows a schematic cross section through a cutting disc with a turbo cutting edge according to the invention.
  • Fig. 12 is a schematic, perspective view of a hollow drill with a coating of a composition according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a cutting element 11.
  • the curved boundary lines illustrate that this may be a cutting segment shown in FIG. 7 as well as a cutting edge of a cutting tool such as a cutting wheel shown in FIGS. 9, 10, 11 or 12.
  • the separating element 1 1 may have an elongated arcuate shape whose curvature substantially corresponds to the circular circumference of the chip tool or the carrier body of the chip tool.
  • Figure 1 shows that a surface of the separating element, the so-called cutting surface, S is provided for cutting the workpiece to be machined. Opposite to the cutting surface S, the separating element 1 1 has a fastening side with which it can be fastened to a carrier body 12 of a chip tool.
  • FIG. 1 illustrates that the cutting element 1 1 comprises a matrix 1 in which abrasive particles 2 and lubricant structures 3 are incorporated.
  • the lubricant structures 3 are formed substantially spherical.
  • the embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIG. 2 differs essentially from the embodiment shown in FIG. 1 in that the lubricant structures 3 each have an adhesion promoter coating 4.
  • the bonding or incorporation of the lubricant structures 3 into the matrix 1 can be improved by the adhesion promoter coating.
  • the lubricant structures 3 are torn out of the matrix 1 during operation.
  • the embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIGS. 3 a and 3 b differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the lubricant structures 3 are of rod-shaped design.
  • one region of a rod-shaped lubricant structure 3 forms a section of the cutting surface S of the cutting element 1 1, wherein another region of the same rod-shaped lubricant structure 3 is integrated into the matrix 1.
  • the rod-shaped lubricant structures 3 extend from the attachment side of the cutting element 11 in the direction of the cutting surface S of the cutting element 11.
  • the rod-shaped lubricant structures 3 are aligned such that their main axis intersects the cutting surface S of the cutting element 1 1. In this way, it is advantageously possible to ensure a continuous supply of lubricant during the removal of the cutting surface S of the separating element 11.
  • the cutting element 1 1 differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 3 a and 3 b in that the cutting element 1 1 comprises an irregular, network-shaped lubricant structure 3, which in the form of a channel 3 and / or 3 filled lubricant 3 formed in the matrix 1 Pore network is formed.
  • FIGS. 5 a and 5 b differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 4 a and 4 b in that the cutting element 1 1 comprises a regular, network-shaped lubricant structure 3, which takes the form of a
  • Matrix 1 trained, lubricant 3 filled channel and / or pore network is formed.
  • the embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIGS. 6 a and 6 b differs essentially from the embodiments shown in FIGS. 1 to 5 b in that the cutting element 1 comprises 1 lamellar lubricant structures 3, which each have a plurality of perforations 5.
  • the matrix regions 1, which adjoin each other on opposite sides of the platelet-shaped lubricant structure 3, can be connected to one another and thus advantageously the strength of the matrix
  • Figure 7 shows a schematic plan view of a cutting disc, which has a disc-shaped support body 12, are connected to the eight cutting elements according to the invention 1 1 in the form of cutting segments.
  • FIGS. 8a and 8b show a hollow drill, which has a substantially cylindrical carrier body 12 and a cutting element 11 according to the invention which is connected to the carrier body 12 in the form of a cutting lip.
  • FIG. 9 shows a cutting disk, which likewise has a disc-shaped carrier body 12 and a cutting element 12 according to the invention connected to the carrier body 12 in the form of a closed or planar cutting edge.
  • FIGS. 10 and 11 show cutting discs, which likewise have a disk-shaped carrier body 12 and a cutting element 12 according to the invention connected to the carrier body 12 in the form of a structured cutting edge, a so-called turbo cutting edge.
  • FIG. 11 illustrates that the cutting element 12 is connected by a cold and / or heat-solidification process, in particular cold and / or hot pressing, with tooth-like structures which are formed circumferentially on the disk-shaped carrier body 12.
  • FIG. 12 shows a hollow drill, which has a substantially hollow-cylindrical carrier body 12.
  • FIG. 12 illustrates that an opening region of the hollow cylindrical carrier body 12 is provided with a coating of a composition according to the invention which comprises a matrix component, an abrasive component and a lubricant component optionally coated with adhesion promoter.
  • Example 1 spherical graphite particles as lubricant component 2.32 kg of iron, 0.40 kg of nickel, 0.80 kg of bronze (CuSn 80/20) and 0.48 kg of tungsten carbide were, in each case as a powder having an average particle size of about 30 ⁇ m, in a Turbula® mixer WAB and dry blended for 4 hours at 72 rpm using tungsten carbide cobalt spheres with a diameter of 6.3 mm.
  • the resulting matrix component was divided into a first part of 3.936 kg and a second part of 0.064 kg.
  • a binder solution (20 g of Mowital® B 30H dissolved in 500 ml of isopropanol) and the mixture mixed to form granules having an average particle size of about 0.8 mm. Thereafter, the resulting matrix component granules were dried at 100 ° C.
  • cutting segment molds were each partially filled with 1.41 g matrix component granules and partly with 2.46 g lubricant / abrasive / matrix component mixture such that the area filled with the matrix component granulate can later serve as a mounting base for the cutting segment to be produced ,
  • Example 2 Spherical particles of hexagonal boron nitride (hBN) as a lubricant component
  • Another cutting disk was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of hexagonal boron nitride was used.
  • Example 3 Spherical nickel-coated graphite particles as a lubricant component
  • Another cutting disc was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of nickel-coated graphite particles was used.
  • Example 4 Spherical, silver-coated particles of hexagonal boron nitride (hBN) as a lubricant component
  • Another cutting disc was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of silver-coated particles of hexagonal boron nitride was used.
  • Example 5 Graphite sticks as an additional lubricant component
  • a matrix component granule and a lubricant / abrasive / matrix component mixture were prepared according to Example 1. subse- In the end, the cutting segment molds were each partially filled with 0.71 g of matrix component granules and partly with 1.23 g of lubricant / abrasive / matrix component mixture such that the area filled with the matrix component granulate later serves as a mounting base for the cutting segment to be produced can.
  • a cold press with a weight of 1200 kg (50 MPa) and a pressing time of 3 s was used to pre-press a layer.
  • Example 6 Graphite platelets as additional lubricant component
  • a matrix component granulate was prepared according to Example 1.
  • the cutting segment molds were each filled with 2 g matrix component granules.
  • Pressing time of 3 s was pre-pressed one layer.
  • 13 g of graphite rods having an average length of 6 mm and an average diameter of 1 mm were placed on the pre-pressed layer and the assembly was cold-pressed again with a weight of 100 kg ( ⁇ 4 MPa) and a pressing time of 3 s.
  • a further 2 g of matrix component granules were introduced into the cutting segment molds.
  • the assembly was then cold-pressed first with a weight of 1200 kg (50 MPa) and a pressing time of 3 seconds, then with a weight of 4800 kg (200 MPa) and a pressing time of 6 seconds.
  • the resulting cutting segment green bodies were then hot pressed into graphite molds in accordance with the previously discussed program and welded to a steel separator disk carrier.
  • Example 9 Graphite Flakes as Lubricant Component Another cut-off wheel was produced analogously to Example 8, but instead of the graphite rods, graphite flakes having an average area of 5 mm ⁇ 10 mm and an average thickness of 0.2 mm were used.
  • Example 10 Network Structures as Lubricant Component

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a cutting element, a machining tool and to a method for producing same. To reduce friction and thus increase the efficiency of the cutting element or machining tool and to reduce vibrations and noise during machining, the cutting element (1) comprises lubricant structures (3).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Schneidelement mit integriertem Schmiermittel Cutting element with integrated lubricant
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidelement, ein Spanwerkzeug und Verfahren zur Herstellung derselben. The present invention relates to a cutting element, a cutting tool and method for producing the same.
Stand der Technik State of the art
Die Leistung und Eigenschaften (Performance) von Diamantwerkzeugen werden derzeit im Wesentlichen durch Optimieren der Zusammensetzung der Matrix- Schleifmittel-Zusammensetzung verbessert. Durch ein großes Volumen an großen Schieifmittelpartikeln kann beispielsweise die Schneidgeschwindigkeit erhöht werden. Dies geht jedoch auf Kosten der Lebensdauer des Werkzeugs. Andersherum kann durch ein großes Volumen an kleinen Schieifmittelpartikeln kann die Lebensdauer des Werkzeugs auf Kosten der Scheidgeschwindigkeit erhöht werden. The performance and properties (performance) of diamond tools are currently being substantially improved by optimizing the composition of the matrix-abrasive composition. By a large volume of large lubricant particles, for example, the cutting speed can be increased. However, this comes at the expense of the life of the tool. Conversely, a large volume of small lubricant particles can increase the life of the tool at the expense of the cutting rate.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schneidelement, insbesondere für ein Spanwerkzeug, welches eine Matrix, Schleifpartikel und eine oder mehrere Schmiermittelstrukturen umfasst. Die Schleifpartikel und die Schmiermittel- struktur/en können dabei insbesondere zumindest teilweise in die Matrix eingebunden sein. The subject matter of the present invention is a cutting element, in particular for a cutting tool, which comprises a matrix, abrasive particles and one or more lubricant structures. The abrasive particles and the lubricant structure (s) may in particular be at least partially incorporated into the matrix.
Durch das Schmiermittel kann vorteilhafterweise die Reibung reduziert werden. So kann wiederum die Effektivität des Schneidelements beziehungsweise Span Werkzeugs erhöht sowie Vibrationen und Geräusche beim Spanen verringert werden. Zudem kann so Energie, die ansonsten beim Spanen zum Überwinden der Reibung benötigt wird, vorteilhafterweise eingespart werden. Darüber hinaus kann so vorteilhafterweise eine Überhitzung des Werkstücks und Werkzeugs vermieden werden. By the lubricant can advantageously be reduced, the friction. So again, the effectiveness of the cutting element or Span Tool increases and vibration and noise during machining can be reduced. In addition, energy that is otherwise required when cutting to overcome the friction, can be advantageously saved. In addition, so advantageously overheating of the workpiece and tool can be avoided.
Das Scheidelement kann beispielsweise ein Schneidelement für ein später erläutertes, erfindungsgemäßes Spanwerkzeug und zum Beispiel durch ein später erläutertes, erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt sein. The separating element can be produced, for example, a cutting element for a clamping tool according to the invention which is explained later, and, for example, by a method explained later, according to the invention.
Unter einem Schneidelement kann im Sinn der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Element eines Spanwerkzeugs, wie eines Sägeblatts, einer Trennscheibe, eines Bohrers, eines Senkers, einer Fräse, einer Ahle, eines Meißels, einer Schleifscheibe, eines Schleiftellers, eines Schleifklotzes, eines Schleifbandes, einer Schleifwalze, einer Feile, einer Raspel, einer Reibe oder eines Hobels, verstanden werden, welches zum Spanen des Werkstücks vorgesehen ist. In the sense of the present invention, a cutting element may in particular comprise an element of a cutting tool, such as a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a grinding disk, a grinding block, an abrasive belt, a Grinding roller, a file, a rasp, a grater or a planer, be understood, which is provided for machining the workpiece.
Beispielsweise kann das Schneidelement ein Schneidsegment, ein Schneidrand, beispielsweise ein geschlossener/ebener Schneidrand oder ein strukturierter Schneidrand (so genannter Turbo-Schneidrand), eine Schneidlippe, beispielsweise eines Bohrers, eine Schneidspitze, oder ein Schneidbelag sein. Insbesondere kann das Schneidelement ein Schneidsegment, ein Schneidrand oder eine Schneidlippe sein. For example, the cutting element may be a cutting segment, a cutting edge, for example a closed / planar cutting edge or a structured cutting edge (so-called turbo cutting edge), a cutting lip, for example a drill, a cutting tip, or a cutting pad. In particular, the cutting element may be a cutting segment, a cutting edge or a cutting lip.
Grundsätzlich können die Schmiermittelstrukturen in einer Vielzahl unterschiedlicher Formen ausgebildet sein. Insbesondere können die Schmiermittelstrukturen zumindest teilweise oder vollständig ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus, insbesondere festen, sphärischen Schmiermittelstrukturen, stabförmigen Schmiermittelstrukturen, plättchenförmigen Schmiermittelstrukturen, gitterförmi- gen Schmiermittelstrukturen und/oder netzwerkförmigen Schmiermittelstrukturen und Mischungen davon. Basically, the lubricant structures may be formed in a variety of different shapes. In particular, the lubricant structures may be at least partially or completely selected from the group consisting of, in particular solid, spherical lubricant structures, rod-shaped lubricant structures, platelet-shaped lubricant structures, lattice lubricant structures and / or network-shaped lubricant structures and mixtures thereof.
Unter sphärischen Schmiermittelstrukturen können insbesondere Strukturen, welche in alle Raumrichtungen eine im Wesentlichen gleich große Ausdehnung aufweisen, zum Beispiel im Wesentlichen kugelförmige Strukturen, verstanden werden. Die sphärischen Schmiermittelstrukturen können beispielsweise eine durchschnittliche Partikelgröße in einem Bereich von > 1 μηι bis < 500 μηι, zum Beispiel von > 100 μτη bis < 500 m oder von > 150 μιτι bis < 500 μηι, aufweisen. Unter stabförmigen Schmiermittelstrukturen können insbesondere Strukturen verstanden werden, welche in eine erste Raumrichtung eine größere Ausdehnung aufweisen als in die zweite und dritte Raumrichtung. Als stabförmige Schmiermittelstrukturen können neben zylindrischen Strukturen auch unregelmäßige oder symmetrische, längliche Polyeder verstanden werden. Die stabför- migen Schmiermittelstrukturen können beispielsweise eine durchschnittlicheSpherical lubricant structures may, in particular, be understood to mean structures which have a substantially equally large extent in all spatial directions, for example essentially spherical structures. The spherical lubricant structures, for example, a average particle size in a range of> 1 μηι to <500 μηι, for example, from> 100 μτη to <500 m or from> 150 μιτι to <500 μηι have. In particular, structures which have a greater extent in a first spatial direction than in the second and third spatial directions can be understood to mean rod-shaped lubricant structures. As rod-shaped lubricant structures can be understood in addition to cylindrical structures and irregular or symmetrical, elongated polyhedra. The rod-shaped lubricant structures can, for example, an average
Länge in einem Bereich von > 0, 1 mm bis < 25 mm, zum Beispiel von > 3 mm bis < 25 mm, beispielsweise von > 8 mm bis < 10 mm, und/oder eine durchschnittliche Querschnittsfläche in einem Bereich von > 0,001 mm2 bis < 5 mm2, zum Beispiel von > 0,005 mm2 bis < 5 mm2, beispielsweise von > 0, 1 mm2 bis < 2 mm2, und/oder ein durchschnittliches Volumen in einem Bereich vonLength in a range of> 0, 1 mm to <25 mm, for example from> 3 mm to <25 mm, for example from> 8 mm to <10 mm, and / or an average cross-sectional area in a range of> 0.001 mm 2 to <5 mm 2 , for example from> 0.005 mm 2 to <5 mm 2 , for example from> 0, 1 mm 2 to <2 mm 2 , and / or an average volume in a range of
> 0,015 mm3 bis < 125 mm3, zum Beispiel von > 0,015 mm3 bis < 125 mm3, beispielsweise von > 0,015 mm3 bis < 125 mm3 oder von > 0, 1 mm3 bis < 10 mm3, aufweisen. Unter plättchenförmigen Schmiermittelstrukturen können insbesondere Strukturen verstanden werden, welche in zwei Raumrichtungen eine größere Ausdehnung aufweisen als in die dritte Raumrichtung. Die plättchenförmigen Schmiermittelstrukturen können dabei sowohl ebene, im Wesentlichen regelmäßige Körper, beispielsweise Prismen oder Quader geringer Höhe, als auch gewölbte und/oder unregelmäßige Körper, beispielsweise ähnlich einer gewölbten Folie, einer Flocke (eines Cornflakes) oder einer Schuppe, sein. Die plättchenförmigen Schmiermittelstrukturen können beispielsweise eine durchschnittliche Fläche in einem Bereich von > 1 mm2 bis < 300 mm2, zum Beispiel von > 20 mm2 bis < 300 mm2, beispielsweise von > 50 mm2 bis 125 mm2, und/oder eine durch- schnittliche Dicke in einem Bereich von > 0,01 mm bis < 0,5 mm, beispielsweise von > 0, 1 mm bis < 0,3 mm, aufweisen. Beispielsweise können die plättchenförmigen Schmiermittelstrukturen aus Graphit ausgebildet sein. > 0.015 mm 3 to <125 mm 3 , for example from> 0.015 mm 3 to <125 mm 3 , for example from> 0.015 mm 3 to <125 mm 3 or from> 0.1 mm 3 to <10 mm 3 . In particular, structures which have a greater extent in two spatial directions than in the third spatial direction can be understood as platelet-shaped lubricant structures. The platelet-shaped lubricant structures may be both flat, substantially regular bodies, for example prisms or cuboids of low height, as well as arched and / or irregular bodies, for example similar to a curved foil, a flake or a flake. The platelet-shaped lubricant structures may, for example, an average area in a range of> 1 mm 2 to <300 mm 2 , for example from> 20 mm 2 to <300 mm 2 , for example from> 50 mm 2 to 125 mm 2 , and / or average thickness in a range of> 0.01 mm to <0.5 mm, for example from> 0, 1 mm to <0.3 mm. For example, the plate-shaped lubricant structures may be formed from graphite.
Unter gitterförmigen Schmiermittelstrukturen können sowohl regelmäßige, ebene als auch unregelmäßige und/oder gewölbte Gitter verstanden werden. Dabei können auch Gitter, die mehr als vier von einem Verknüpfungspunkt ausgehende Gitterstreben aufweisen, als Gitter verstanden werden. Die gitterförmigen Schmiermittelstrukturen können beispielsweise eine durchschnittliche Gesamtgitterfläche in einem Bereich von > 1 mm2 bis < 300 mm2, zum Beispiel vonLattice-shaped lubricant structures can be understood to mean both regular, flat and also irregular and / or curved lattices. It also lattices that are more than four outgoing from a node Have lattice struts, are understood as a grid. The latticed lubricant structures may, for example, an average total grid area in a range of> 1 mm 2 to <300 mm 2 , for example
> 20 mm2 bis < 300 mm2, beispielsweise von > 50 mm2 bis < 125 mm2, und/oder die durchschnittliche Gitterdicke in einem Bereich von > 0,01 mm bis < 0,5 mm, beispielsweise von > 0, 1 mm bis < 0,3 mm, aufweisen. > 20 mm 2 to <300 mm 2 , for example from> 50 mm 2 to <125 mm 2 , and / or the average grid thickness in a range of> 0.01 mm to <0.5 mm, for example of> 0.1 mm to <0.3 mm.
Unter einer netzwerkartigen Schmiermittelstruktur kann insbesondere eine Struktur aus zwei- oder dreidimensional miteinander verbundenen Schmiermittelberei- chen, ähnlich einem zwei- oder dreidimensionalen Gitter, verstanden werden. Die netzwerkartigen Schmiermittelstrukturen können beispielsweise eine durchschnittliche Länge in einem Bereich von > 5 mm bis < 75 mm, beispielsweise vonA network-like lubricant structure may, in particular, be understood as meaning a structure made up of two or three-dimensionally interconnected areas of lubricant, similar to a two- or three-dimensional grid. The network-like lubricant structures may for example have an average length in a range of> 5 mm to <75 mm, for example of
> 10 mm bis < 40 mm, und/oder eine durchschnittliche Breite in einem Bereich von > 1 mm bis < 5 mm, beispielsweise von > 2 mm bis < 3 mm, und/oder eine durchschnittliche Tiefe in einem Bereich von > 5 mm bis < 20 mm, beispielsweise von > 10 mm bis < 15 mm, aufweisen und/oder sich durchschnittlich in einem Volumen in einem Bereich von > 25 mm3 bis 7500 mm3, beispielsweise von> 10 mm to <40 mm, and / or an average width in a range of> 1 mm to <5 mm, for example of> 2 mm to <3 mm, and / or an average depth in a range of> 5 mm to <20 mm, for example from> 10 mm to <15 mm, and / or averaged in a volume in a range of> 25 mm 3 to 7500 mm 3 , for example of
> 200 mm3 bis < 1800 mm3, erstrecken. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schmiermittelstruk- tur/en stabförmig, plättchenförmig, gitterförmig oder netzwerkförmig oder eine Mischung derartig geformter Schmiermittelstrukturen. Mit an deren Worten, die Schmiermittelstrukturen können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus stabförmigen Schmiermittelstrukturen, plättchenförmigen Schmiermittelstruktu- ren, gitterförmigen Schmiermittelstrukturen, netzwerkförmigen Schmiermittelstrukturen und Mischungen davon. Beispielsweise können die Schmiermittel- struktur/en plättchenförmig, gitterförmig oder netzwerkförmig oder eine Mischung derartig geformter Schmiermittelstrukturen sein. Insbesondere können die Schmiermittelstruktur/en in Form von perforierten Plättchen, Gittern oder Netz- werken oder eine Mischung derartiger Formen ausgebildet sein. Derartige Strukturen weisen vorteilhafterweise in eine, zwei oder drei Raumrichtungen eine große Ausdehnung auf. Dies ermöglicht vorteilhafterweise während des Abtrags des Scheidelements eine Schmiermittelstruktur entlang der Achse mit der größten Ausdehnung kontinuierlich abzutragen und so kontinuierlich und über einen län- geren Zeitraum Schmiermittel auf der Schneidfläche des Scheidelements bereitzustellen. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform bildet mindestens ein Bereich einer Schmiermittelstruktur einen Abschnitt der Schneidfläche des Schneidelements aus. Auf diese Weise kann die Schneidfiäche bereits bei der ersten Inbetrieb- nähme durch die Schmiermittelstruktur geschmiert und so die Reibung reduziert werden. > 200 mm 3 to <1800 mm 3 , extend. Within the scope of a preferred embodiment, the lubricant structure (s) are rod-shaped, platelet-shaped, grid-shaped or network-shaped or a mixture of such shaped lubricant structures. In other words, the lubricant structures may be selected from the group consisting of rod-shaped lubricant structures, platelet-shaped lubricant structures, latticed lubricant structures, network lubricant structures, and mixtures thereof. For example, the lubricant structure (s) can be platelet, lattice, or mesh, or a mixture of such shaped lubricant structures. In particular, the lubricant structure (s) may be in the form of perforated plates, lattices or networks or a mixture of such forms. Such structures advantageously have a large extent in one, two or three spatial directions. This advantageously makes it possible, during the removal of the separating element, to continuously remove a lubricant structure along the axis with the largest expansion and thus to provide lubricant on the cutting surface of the separating element continuously and over a longer period of time. In a further embodiment, at least a portion of a lubricant structure forms a portion of the cutting surface of the cutting element. In this way, the cutting surface can already be lubricated by the lubricant structure during the first start-up and thus the friction can be reduced.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist ein anderer Bereich derselben Schmiermittelstruktur in die Matrix eingebunden. Dies hat den Vorteil einer be- ständigen Verbindung zwischen der Schmiermittelstruktur und der Matrix, durch welche ein Ablösen der Schmiermittelstruktur beim Schneiden beziehungsweise Spanen verhindert werden kann. Die Verbindung mit der Matrix ist besonders beständig im Fall von stabförmigen, plättchenförmigen, gitterförmigen oder netz- werkförmigen Schmiermittelstrukturen, da ein Großteil der Struktur in die Matrix eingebunden sein kann. Aufgrund der großen Ausdehnung in mindestens eineIn another embodiment, another area of the same lubricant structure is incorporated into the matrix. This has the advantage of a permanent connection between the lubricant structure and the matrix, by means of which detachment of the lubricant structure during cutting or cutting can be prevented. The matrix compound is particularly stable in the case of rod-like, plate-like, latticed, or mesh lubricant structures because much of the structure can be incorporated into the matrix. Due to the large extent in at least one
Raumrichtung derartig geformter Schmiermittelstrukturen kann vorteilhafterweise auch gewährleistet werden, dass die gleiche Schmiermittelstruktur einen Abschnitt der Schneidfläche des Scheidelements ausbilden kann. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Schmiermittelstrukturen von der Befestigungsseite des Schneidelements in Richtung auf die Schneidfläche des Schneidelements. So kann vorteilhafterweise eine kontinuierliche Bereitstellung von Schmiermittel während des Abtrags der Schneidfläche des Scheidelements gewährleistet werden. Unter der Schneidfläche eines Schneidelements kann dabei insbesondere die zum Schneiden vorgeseheneSpatial direction of such shaped lubricant structures can also be advantageously ensured that the same lubricant structure can form a portion of the cutting surface of the separating element. In a further embodiment, the lubricant structures extend from the attachment side of the cutting element in the direction of the cutting surface of the cutting element. Thus, advantageously, a continuous supply of lubricant during the removal of the cutting surface of the separating element can be ensured. Under the cutting surface of a cutting element can in particular be provided for cutting
Fläche des Schneidelements verstanden werden. Unter der Befestigungsseite eines Schneidelements kann dabei insbesondere diejenige Seite verstanden werden mit welcher das Scheidelement mit einem Trägerkörper eines Spanwerkzeugs verbunden oder verbindbar ist. Surface of the cutting element are understood. In this case, the attachment side of a cutting element can be understood in particular to be that side with which the separating element is connected or connectable to a carrier body of a cutting tool.
Insbesondere können die Schmiermittelstrukturen derart ausgerichtet sind, dass eine Hauptachse der Schmiermittelstruktur die Schneidfläche des Schneidelements schneidet. Im Fall einer stabförmigen Struktur kann unter der Hauptachse insbesondere die Längsachse der stabförmigen Struktur verstanden werden. Im Fall einer plättchenförmigen oder gitterförmigen Struktur können diejenigen Ach- sen, welche die größte Fläche der plättchenförmigen beziehungsweise gitterför- migen Struktur aufspannen als Hauptachsen verstanden werden. In particular, the lubricant structures may be aligned such that a major axis of the lubricant structure intersects the cutting surface of the cutting element. In the case of a rod-shaped structure, the main axis can be understood in particular to be the longitudinal axis of the rod-shaped structure. In the case of a plate-like or lattice-shaped structure, those axes sen, which span the largest surface of the platelet-shaped or lattice-like structure are understood as main axes.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Schneidelement eine netzwerkförmige Schmiermittelstruktur, welche in Form eines in der Matrix ausgebildeten, Schmiermittel gefüllten Kanal- und/oder Porennetzwerks ausgebildet ist. Die einzelnen Kanäle und/oder Poren können dabei derart miteinander verbunden sein, dass die daraus gebildete netzwerkförmige Schmiermittelstruktur die Matrix des Schneidelements vollständig durchzieht. Vorzugsweise erstreckt sich dabei zumindest ein Teil der Kanäle beziehungsweise Poren in Richtung auf die Schneidfläche des Schneidelements. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Kanäle beziehungsweise Poren eine Öffnung aufweisen, welche von der Schneidfläche des Schneidelements aus zugänglich ist beziehungsweise in diese mündet. Auf diese Weise kann das Schmiermittel beim Betrieb des Schneidele- ments aus den Kanälen beziehungsweise Poren austreten und vorteilhafterweise die Reibung zwischen der Schneidfläche und dem damit bearbeitete Werkstück verringern. In dieser Ausgestaltung kann das Schmiermittel insbesondere pastös oder flüssig, beispielsweise ein Öl, Fett oder Wachs sein. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Schneidelement eine oder mehrere plättchenförmige Schmiermittelstrukturen, welche jeweils eine oder mehrere Perforationen aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die Matrixbereiche, welche jeweils an gegenüberliegende Seiten der plättchenförmigen Schmiermittelstruktur angrenzen, durch die Perforationen miteinander verbunden sein kön- nen und so vorteilhafterweise die Festigkeit des herzustellenden Schneidelements erhöht werden kann. Die Perforationen können zum Beispiel durchschnittlich > 5 % bis < 50 %, beispielsweise von > 10 % bis < 35 %, der Fläche einer plättchenförmigen Struktur ausmachen. Eine Perforation kann dabei beispielsweise eine durchschnittliche Fläche in einem Bereich von > 0,4 mm2 bis < 15 mm2, beispielsweise von > 1 mm2 bis < 10 mm2, aufweisen. In the context of a further embodiment, the cutting element comprises a network-shaped lubricant structure, which is designed in the form of a lubricant-filled channel and / or pore network formed in the matrix. The individual channels and / or pores can be connected to one another in such a way that the network-shaped lubricant structure formed therefrom completely passes through the matrix of the cutting element. Preferably, at least a part of the channels or pores extends in the direction of the cutting surface of the cutting element. For example, at least a part of the channels or pores may have an opening which is accessible from the cutting surface of the cutting element or opens into it. In this way, the lubricant can escape from the channels or pores during operation of the cutting element and advantageously reduce the friction between the cutting surface and the workpiece machined therewith. In this embodiment, the lubricant may be particularly pasty or liquid, for example an oil, grease or wax. In the context of a further embodiment, the cutting element comprises one or more plate-shaped lubricant structures, which each have one or more perforations. This has the advantage that the matrix regions, which respectively adjoin opposite sides of the platelet-shaped lubricant structure, can be connected to one another by the perforations and thus advantageously the strength of the cutting element to be produced can be increased. For example, the perforations can average> 5% to <50%, for example, from> 10% to <35%, of the area of a platelet-shaped structure. For example, a perforation may have an average area in a range of> 0.4 mm 2 to <15 mm 2 , for example of> 1 mm 2 to <10 mm 2 .
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weisen die Schmiermittelstrukturen, beispielsweise einige oder alle, jeweils eine Haftvermittlerbeschichtung auf. Dabei können die Schmiermittelstrukturen teilweise oder vollständig mit der Haft- vermittlerbeschichtung bedeckt sein. Der Haftvermittler kann insbesondere derart ausgewählt sein, dass er die Anbindung beziehungsweise Einbindung der Schmiermittelstrukturen in die Matrix verbessert. So kann vorteilhafterweise vermieden werden, dass die Schmiermittelstrukturen beim Betrieb aus der Matrix herausgerissen werden. Vorzugsweise ist die Haftvermittlerbeschichtung eine anorganische Haftvermitt- lerbeschichtung. Der Haftermittler kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Metallen, Metalllegierungen/vorlegierungen/mischungen, anorganischen Verbindungen und Mischungen davon. Within the scope of a further embodiment, the lubricant structures, for example some or all, each have an adhesion promoter coating. The lubricant structures may be partially or completely covered with the adhesion promoter coating. The adhesion promoter may in particular be selected in such a way that it supports the binding or integration of the Lubricant structures in the matrix improved. Thus, it can be advantageously avoided that the lubricant structures are torn out of the matrix during operation. The adhesion promoter coating is preferably an inorganic adhesion promoter coating. The bonding agent may, for example, be selected from the group consisting of metals, metal alloys / alloys / mixtures, inorganic compounds and mixtures thereof.
Der Haftvermittler kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus metallischem Titan, Nickel und/oder Silber, Legierungen/Vorlegierungen/Mischungen von Titan, Nickel und/oder Silber, anorganischen Materialien, insbesondere auf Carbid- und/oder Nitrid-Basis, beispielsweise Carbiden und/oder Nitriden von Titan und/oder Wolfram, und Mischungen davon. Zum Beispiel können die Schmiermittelstrukturen aus Graphit ausgebildet sein und eine Haftvermittlerbeschichtung aus Nickel aufweisen, oder die Schmiermittelstrukturen können aus hexagonalem Bornitrid ausgebildet sein und eine Haftvermittlerbeschichtung aus Titan- und/oder Silber aufweisen. Die Haftvermittlerbeschichtung kann beispielsweise eine durchschnittlicheThe adhesion promoter may, for example, be selected from the group consisting of metallic titanium, nickel and / or silver, alloys / master alloys / mixtures of titanium, nickel and / or silver, inorganic materials, in particular based on carbide and / or nitride, for example carbides and / or nitrides of titanium and / or tungsten, and mixtures thereof. For example, the lubricant structures may be formed of graphite and have a primer coating of nickel, or the lubricant structures may be formed of hexagonal boron nitride and have a primer coating of titanium and / or silver. The primer coating can, for example, an average
Schichtdicke in einem Bereich von > 1 μηι bis < 50 μνη, zum Beispiel von > 1 μιη bis < 20 μηι, aufweisen. Layer thickness in a range of> 1 μηι to <50 μνη, for example, from> 1 μιη to <20 μηι have.
Zum Beispiel kann das Scheidelement sphärische, stabförmige, plättchenförmi- ge, gitterförmige oder netzwerkförmige Schmiermittelstrukturen oder eine Mischung derartig geformter Schmiermittelstrukturen umfassen, welche jeweils eine Haftvermittlerbeschichtung aufweisen. For example, the separating element may comprise spherical, rod-shaped, platelet-shaped, latticed or network-shaped lubricant structures or a mixture of such shaped lubricant structures, each of which has an adhesion promoter coating.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Schneidelement - > 30 Gew.-% bis < 95 Gew.-%, beispielsweise > 30 Gew.-% bis < 90 Gew.-%,In a further embodiment, the cutting element comprises -> 30 wt .-% to <95 wt .-%, for example> 30 wt .-% to <90 wt .-%,
Matrix, und/oder Matrix, and / or
- > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, beispielsweise > 3 Gew.-% bis < 15 Gew.-%, Schleifmittelpartikel, und/oder  -> 2 wt .-% to <20 wt .-%, for example> 3 wt .-% to <15 wt .-%, abrasive particles, and / or
- > 1 Gew.-% bis < 30 Gew.-%, beispielsweise > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, Schmiermittelstrukturen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schneidelements. Insbesondere kann das Scheidelement aus diesen Komponenten bestehen. Dabei können die Gewichtsprozentwerte der Matrix, der Schleifmittelpartikel und der Schmiermittelstrukturen in Summe 100 Gewichtsprozent ergeben. -> 1 wt .-% to <30 wt .-%, for example> 2 wt .-% to <20 wt .-%, lubricant structures, based on the total weight of the cutting element. In particular, the separating element can consist of these components. The percentages by weight of the matrix, the abrasive particles and the lubricant structures can add up to 100 weight percent.
Insofern die Schmiermittelstrukturen eine Haftvermittlerbeschichtung aufweisen, kann das Schneidelement Insofar as the lubricant structures have a bonding agent coating, the cutting element can
- > 30 Gew.-% bis < 95 Gew.-%, beispielsweise > 30 Gew.-% bis < 90 Gew.-%, Matrix, und/oder  -> 30 wt .-% to <95 wt .-%, for example> 30 wt .-% to <90 wt .-%, matrix, and / or
- > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, beispielsweise > 3 Gew.-% bis < 15 Gew.-%,-> 2 wt .-% to <20 wt .-%, for example> 3 wt .-% to <15 wt .-%,
Schleifmittelpartikel, und/oder Abrasive particles, and / or
- > 1 Gew.-% bis < 30 Gew.-%, beispielsweise > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, Schmiermittelstrukturen, und/oder  -> 1 wt .-% to <30 wt .-%, for example> 2 wt .-% to <20 wt .-%, lubricant structures, and / or
- > 1 Gew.-% bis < 30 Gew.-%, beispielsweise > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, Haftvermittler  -> 1 wt .-% to <30 wt .-%, for example> 2 wt .-% to <20 wt .-%, adhesion promoter
bezogen auf das Gesamtgewicht des Schneidelements, umfassen oder daraus bestehen. Dabei können die Gewichtsprozentwerte der Matrix, der Schleifmittelpartikel, der Schmiermittelstrukturen und der Haftvermittlerbeschichtung in Summe 100 Gewichtsprozent ergeben. based on the total weight of the cutting element, comprise or consist of. The percentages by weight of the matrix, the abrasive particles, the lubricant structures and the adhesion promoter coating can add up to 100 percent by weight.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfassen die Schmiermittelstrukturen ein Schmiermittel oder sind daraus ausgebildet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus anorganischen Schmiermitteln, wie Nitriden, Sulfiden, Fluoriden, Sulfaten, Oxiden, Carbiden, lodiden und/oder Boraten von Bor (h- BN), Wolfram, Molybdän, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Cäsium, Natrium, Kalium, Titan, Silicium, Cer, Silber und/oder Mangan, Kohlenstoffmodifikationen, wie Graphit, Graphen und/oder Kohlenstoffnanoröhren, organischen Schmiermitteln, wie Polyhalogenolefinen, Ölen (pflanzlichen, tierischen, mineralischen und/oder synthetischen Ölen), Fetten (pflanzlichen, tierischen, minerali- sehen und/oder synthetischen Fetten) und/oder Wachsen (pflanzlichen, tierischen, mineralischen und/oder synthetischen Wachsen), und Mischungen davon. Zum Beispiel können die Schmiermittelstrukturen ein Schmiermittel umfassen oder daraus ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus hexagonalem Bornitrid (h-BN), Kohlenstoffmodifikationen, wie Graphit, Graphen und/oder Kohlenstoffnanoröhren, Wolframsulfid (WS2), MolybdänsulfidIn another embodiment, the lubricant structures comprise or are formed from a lubricant selected from the group consisting of inorganic lubricants, such as nitrides, sulfides, fluorides, sulfates, oxides, carbides, iodides and / or borates of boron (h- BN), tungsten, molybdenum, calcium, barium, magnesium, strontium, cesium, sodium, potassium, titanium, silicon, cerium, silver and / or manganese, carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, organic lubricants such as polyhalo-olefins, Oils (vegetable, animal, mineral and / or synthetic oils), fats (vegetable, animal, mineral and / or synthetic fats) and / or waxes (vegetable, animal, mineral and / or synthetic waxes), and mixtures thereof. For example, the lubricant structures may include or be formed from a lubricant selected from the group consisting of hexagonal boron nitride (h-BN), carbon modifications such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, tungsten sulfide (WS 2 ), molybdenum sulfide
(MoS2), Calciumfluorid (CaF2), Bariumsulfid (BaF2), Calciumsulfat (CaSÖ4), Bari- umsulfat (BaS04), Cäsiummolybdänoxidsulfid (CsMoOS3), Titansiliciumcarbid (Ti3SiC2), Cerfluorid (CeF3), Silberiodid (Agl), Mangansulfid (MnS), Natriumborat (Na2B407 10 H20), Polytetrafluorethylen (PTFE, Teflon), Ölen, Fetten, Wachsen und Mischungen davon. Beispielsweise kann das Schmiermittel eine Calciumflu- orid-Bariumfluorid-Mischung umfassen, welche zum Beispiel 38 Gew.-% Calciumfluorid und 62 Gew.-% Bariumfluorid, bezogen auf das Gesamtgewicht der Calciumfluorid-Bariumfiuorid-Mischung, umfasst. (MoS 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), barium sulfide (BaF 2 ), calcium sulfate (CaSÖ 4 ), barium sulfate (BaS0 4 ), cesium molybdenum oxide sulfide (CsMoOS 3 ), titanium silicon carbide (Ti 3 SiC 2 ), cerium fluoride (CeF 3 ), silver iodide (Agl), manganese sulfide (MnS), sodium borate (Na 2 B 4 0 7 10 H 2 O), Polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon), oils, fats, waxes and mixtures thereof. For example, the lubricant may comprise a calcium fluoride-barium fluoride mixture comprising, for example, 38% by weight of calcium fluoride and 62% by weight of barium fluoride, based on the total weight of the calcium fluoride-barium fluoride mixture.
Die Matrix kann sowohl eine anorganische Matrix als auch eine organische Mat- rix, zum Beispiel auf der Polymerbasis, sein. Kohlenstoffverbindungen, welche keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung aufweisen, insbesondere Carbide und Kohlenstoffmodifikationen, wie Graphit, Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, können im Sinn der vorliegenden Erfindung als anorganisch verstanden werden. Vorzugsweise ist die Matrix eine anorganische Matrix. Insbesondere kann dieThe matrix can be both an inorganic matrix and an organic matrix, for example on the polymer basis. Carbon compounds which have no carbon-hydrogen bond, in particular carbides and carbon modifications, such as graphite, graphene, carbon nanotubes, can be understood as inorganic in the sense of the present invention. Preferably, the matrix is an inorganic matrix. In particular, the
Matrix aus Materialien ausgebildet sein, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Metallen, Metall-Legierungen/-vorlegierungen (Englisch: pre- alloy)/-mischungen, anorganischen Verbindungen, und Mischungen davon. Schneidelemente mit einer anorganischen Matrix können - verglichen mit Schneidelementen mit einer organischen Matrixkomponente - vorteilhafterweise eine längere Lebensdauer aufweisen. Matrix may be formed of materials which are selected from the group consisting of metals, metal alloys / pre-alloys (English: pre-alloy) / - mixtures, inorganic compounds, and mixtures thereof. Cutting elements with an inorganic matrix can advantageously have a longer service life compared to cutting elements with an organic matrix component.
Im Fall einer anorganischen Matrix umfassen die Schmiermittelstrukturen vorzugsweise ein Schmiermittel, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus anorganischen Schmiermitteln, wie Nitriden, Sulfiden, Fluoriden, Sulfaten,In the case of an inorganic matrix, the lubricant structures preferably comprise a lubricant selected from the group consisting of inorganic lubricants, such as nitrides, sulfides, fluorides, sulfates,
Oxiden, Carbiden, lodiden und/oder Boraten von Bor (h-BN), Wolfram, Molybdän, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Cäsium, Natrium, Kalium, Titan, Silici- um, Cer, Silber und/oder Mangan, Kohlenstoffmodifikationen, wie Graphit, Graphen und/oder Kohlenstoffnanoröhren, und Mischungen davon. Oxides, carbides, iodides and / or borates of boron (h-BN), tungsten, molybdenum, calcium, barium, magnesium, strontium, cesium, sodium, potassium, titanium, silicon, cerium, silver and / or manganese, carbon modifications , such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, and mixtures thereof.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Matrix aus einem Material ausgebildet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus metallischem Kupfer, Zinn, Eisen, Cobalt, Nickel, Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan, Metalllegierungen/vorlegierungen/mischungen von Kupfer, Zinn, insbe- sondere Bronze, Eisen, Cobalt, Nickel, Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan, anorganischen Verbindungen von Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan. Zum Beispiel kann die Matrix, bezogen auf das Gesamtgewicht der Matrix, > 28 Gew.- % bis < 75 Gew.-%, beispielsweise > 28 Gew.-% bis < 72 Gew.-%, eines Matrixbestandteils umfassen, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus metallischem Kupfer, Zinn, Eisen, Cobalt und/oder Nickel, Metalllegierun- gen/vorlegierungen/mischungen von Kupfer, Zinn, insbesondere Bronze, Eisen, Cobalt, Nickel, Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan, anorganischen Verbindungen von Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan und Mischungen davon. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Matrix, bezogen auf das Gesamtgewicht der Matrix, > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, beispielsweise > 2,8 Gew.-% bis < 18 Gew.-%, eines Matrixbestandteils umfassen, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus anorganischen Verbindungen von Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan und Mischungen davon. In a further embodiment, the matrix is formed from a material which is selected from the group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, metal alloys / pre-alloys / mixtures of copper , Tin, in particular bronze, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese. To the For example, the matrix can comprise, based on the total weight of the matrix,> 28% by weight to <75% by weight, for example> 28% by weight to <72% by weight, of a matrix constituent selected from among Group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt and / or nickel, metal alloys / pre-alloys / mixtures of copper, tin, in particular bronze, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese and mixtures thereof. Alternatively or additionally, the matrix, based on the total weight of the matrix, may comprise> 2% by weight to <20% by weight, for example> 2.8% by weight to <18% by weight, of a matrix constituent, which is selected from the group consisting of inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese and mixtures thereof.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind die Schleifmittelpartikel aus einem oder mehreren Materialien ausgebildet, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Diamant, kubischem Bornitrid (c-BN), Wolframcarbid, Ti- tancarbid, Titannitrid, Siliciumcarbid und Mischungen davon, wie Titanwolfram- carbide (TixWyCz) oder Titancarbidnitride (TiCaNB), insbesondere Diamant (synthetischem oder natürlichem). In another embodiment, the abrasive particles are formed of one or more materials selected from the group consisting of diamond, cubic boron nitride (c-BN), tungsten carbide, titanium tan carbide, titanium nitride, silicon carbide, and mixtures thereof, such as titanium tungsten carbide. carbides (Ti x W y C z ) or titanium carbide nitrides (TiC a N B ), in particular diamond (synthetic or natural).
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Spanwerkzeug, welches mindestens ein erfindungsgemäßes Schneidelement umfasst. Beispielsweise kann das Spanwerkzeug durch ein später erläutertes erfindungsgemäßes Ver- fahren hergestellt sein. Another object of the present invention is a cutting tool, which comprises at least one cutting element according to the invention. For example, the cutting tool can be produced by a later explained inventive method.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das Spanwerkzeug einen Trägerkörper auf, mit welchem das mindestens eine Schneidelement verbunden ist. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das Spanwerkzeug ein Sägeblatt, eine Trennscheibe, ein Bohrer, ein Senker, eine Fräse, eine Ahle, ein Meißel, eine Schleifscheibe, ein Schleifteller, ein Schleifklotz, ein Schleifband, eine Schleifwalze, eine Feile, eine Raspel, eine Reibe oder ein Hobel. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schneidelements oder Spanwerkzeugs, umfassend die Verfahrensschritte In a further embodiment, the chip tool has a carrier body, with which the at least one cutting element is connected. In a further embodiment, the cutting tool is a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a sanding pad, a sanding block, a sanding belt, a sanding roller, a file, a rasp, a grater or a planer. Another object of the present invention is a method for producing a cutting element or cutting tool according to the invention, comprising the method steps
- Verfestigen, insbesondere Kaltverfestigen und/oder Warmverfestigen, bei- spielsweise Kalt- und/oder Heißpressen, einer Zusammensetzung, umfassend mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix,  Solidification, in particular cold working and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, of a composition comprising at least one matrix component for producing a matrix,
Schleifmittelpartikel, und  Abrasive particles, and
mindestens eine Hohlraumbildungskomponente zum Erzeugen von Hohlräumen,  at least one voiding component for generating voids,
- Entfernen der Hohlraumbildungskomponenten, und Removing the voiding components, and
- Füllen der erzeugten Hohlräume mit mindestens einem Schmiermittel.  - Fill the cavities generated with at least one lubricant.
Gegebenenfalls können dabei zusätzlich in der Zusammensetzung, insbesondere feste, Schmiermittelstrukturen enthalten sein. Optionally, in addition, in the composition, in particular solid, lubricant structures may be included.
Die Hohlraumbildungskomponente kann beispielsweise ein Treibgas sein. In diesem Fall kann das Verfestigen und Entfernen im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen. Die Hohlraumbildungskomponente kann jedoch auch ein Material sein, welches bei den Verfestigungsbedingungen zumindest im Wesentlichen stabil ist (und als Platzhalter fungiert) und welches im nachfolgenden Verfahrensschritt des Entfernens in einen anderen Aggregatzustand, beispielsweise flüssig (schmelzen) oder gasförmig, überführt oder zersetzt wird. Beispielsweise kann die Hohlraumbildungskomponente ein Polymer, zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen, sein, welches durch thermische Zersetzung entfernt wird. The voiding component may be, for example, a propellant gas. In this case, the solidification and removal can be substantially simultaneous. However, the void-forming component may also be a material which is at least substantially stable (and acts as a spacer) in the solidification conditions and which is transferred or decomposed in the subsequent process step of removal to another physical state, for example, liquid (melt) or gaseous. For example, the voiding component may be a polymer, for example polyethylene or polypropylene, which is removed by thermal decomposition.
Insbesondere können Hohlräume wie Kanälen und/oder Poren, beispielsweise ein Kanal- und/oder Porennetzwerks, zum Beispiel ein offenporiges Kanal- und/oder Porennetzwerk, erzeugt werden. Das Füllen der erzeugten Hohlräume erfolgt vorzugsweise durch ein Infiltrationsverfahren. Beispielsweise können die Hohlräume, insbesondere ein offen poriges Kanal- und/oder Poren netz werk, insbesondere im resultierenden Matrix- Schleifpartikel-Verbund, mit einem pastösen oder flüssigen Schmiermittel, insbesondere einer Schmiermittelschmelze, beispielsweise auf der Basis eines Öls, Fetts, Wachs, Metalls oder einer Metalllegierung teilweise oder vollständig infilt- riert und/oder gefüllt werden. Nach der Infiltration kann sich ein als Schmelze infiltriertes Schmiermittel in den Hohlräumen verfestigen. In particular, cavities such as channels and / or pores, for example a channel and / or pore network, for example an open-pore channel and / or pore network, can be generated. The filling of the cavities produced is preferably carried out by an infiltration process. For example, the cavities, in particular an open-pore channel and / or pore network, in particular in the resulting matrix abrasive particle composite, with a pasty or liquid lubricant, in particular a lubricant melt, for example based on an oil, fat, wax, metal or a metal alloy partially or completely infiltrated be ruled and / or filled. After infiltration, a lubricant infiltrated as a melt can solidify in the cavities.
Die stab-, gitter-, n etzwerk- und/oder plättchenförmigen Strukturen können bei- spielsweise dadurch realisiert werden, dass in der Matrix ein oder mehrere Kanäle und/oder Poren ausgebildet sind, welche teilweise oder vollständig mit der Schmiermittelkomponente gefüllt sind. Auf diese Weise kann ein Schneidelement mit einer oder mehreren stabförmige, gitterförmige und/oder netzwerkförmige Schmiermittelstruktur hergestellt werden. The rod, grid, mesh and / or platelet-shaped structures can be realized, for example, in that one or more channels and / or pores are formed in the matrix, which are partially or completely filled with the lubricant component. In this way, a cutting element with one or more rod-shaped, grid-shaped and / or network-shaped lubricant structure can be produced.
Ein Schneidelement mit einer oder mehreren stabförmigen Schmiermittelstrukturen kann alternativ dazu dadurch hergestellt werden, dass eine stabförmige Hohlraumausbildungskomponente eingesetzt wird und in den resultierenden stabförmigen Hohlraum beziehungsweise Kanal die stabförmige Schmiermittelstruktur eingeschoben wird. A cutting element with one or more rod-shaped lubricant structures can alternatively be produced by using a rod-shaped cavity forming component and inserting the rod-shaped lubricant structure into the resulting rod-shaped cavity or channel.
Das Verfestigen der Zusammensetzung kann direkt auf einem Trägerkörper, beispielsweise einem metallischen oder keramischen Trägerkörper, zum Beispiel einem Trägerkörper aus Stahl, des herzustellenden Spanwerkzeugs erfolgen. So kann das Schneidelement in einem Verfahrensschritt hergestellt und mit demThe solidification of the composition can be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the cutting tool to be produced. Thus, the cutting element can be made in one step and with the
Trägerkörper verbunden werden. Insbesondere kann dies mittels Kaltverfestigen erfolgen. Carrier body can be connected. In particular, this can be done by means of work hardening.
Es ist jedoch ebenso möglich zuerst das Schneidelement, beispielsweise durch Warmverfestigen, herzustellen, und gegebenenfalls, beispielsweise unter Atmosphärendruck, zu Sintern. Danach kann das Schneidelement mit dem Trägerkörper verbunden werden. Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren daher den Verfahrensschritt des Sinterns der verfestigten Zusammensetzung. However, it is also possible first to produce the cutting element, for example by heat setting, and optionally to sinter, for example under atmospheric pressure. Thereafter, the cutting element can be connected to the carrier body. Within the scope of one embodiment, the method therefore comprises the method step of sintering the solidified composition.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schneidelements oder Spanwerkzeugs, umfassend die Verfahrensschritte Another object of the present invention is a further method for producing a cutting element or cutting tool according to the invention, comprising the method steps
- Bereitstellen eines ersten Bereichs aus einer Zusammensetzung, welche  Providing a first region of a composition which
- mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix und  at least one matrix component for generating a matrix and
Schleifmittelpartikel, umfasst Abrasive particles, includes
- Aufbringen von einer oder mehreren, beispielsweise stabförmigen, plättchen- förmigen oder gitterförmigen, Schmiermittelstrukturen auf den ersten Bereich; - Applying one or more, for example, rod-shaped, platelet-shaped or latticed, lubricant structures on the first region;
- Aufbringen eines zweiten Bereichs aus einer Zusammensetzung, welche - Applying a second region of a composition, which
- mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix und  at least one matrix component for generating a matrix and
Schleifmittelpartikel  Abrasive particles
umfasst, auf den ersten Bereich und die darauf aufgebrachten Schmiermittelstrukturen,  comprises, on the first region and the lubricant structures applied thereto,
- Verfestigen, insbesondere Kaltverfestigen und/oder Warmverfestigen, bei- spielsweise Kalt- und/oder Heißpressen, der Anordnung.  Solidification, in particular cold working and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, of the arrangement.
So können die Schmiermittelstrukturen sandwichartig in die Schleifpartikel aufweisende Matrix eingebracht werden. Gegebenenfalls können dabei zusätzlich in den Zusammensetzungen, insbesondere feste, Schmiermittelstrukturen enthalten sein. Thus, the lubricant structures may be sandwiched into the abrasive particle matrix. If appropriate, lubricant compositions may additionally be present in the compositions, in particular solid.
Während oder nach den einzelnen Bereitstellungs- beziehungsweise Aufbringungsverfahrensschritten kann das Verfahren Zwischenschritte aufweisen, in de- nen die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Anordnung, beispielsweise durch Kaltverfestigen und/oder Warmverfestigen, teilweise verfestigt wird. During or after the individual provisioning or application process steps, the process may comprise intermediate steps in which the arrangement present at this point in time is partially solidified, for example by work hardening and / or heat setting.
Auf diese Weise können vorteilhafterweise feste Schmiermittelstrukturen direkt in die Schleifpartikel aufweisende Matrix eingebracht und positioniert werden. Das Positionieren der Hohlraumausbildungskomponente in dem zuvor erläutertenIn this way, solid lubricant structures can advantageously be introduced and positioned directly in the matrix having abrasive particles. The positioning of the cavity forming component in the previously explained
Verfahren kann analog erfolgen. Method can be done analogously.
Auch im Rahmen dieses Verfahrens kann das Verfestigen der Zusammensetzung direkt auf einem Trägerkörper, beispielsweise einem metallischen oder ke- ramischen Trägerkörper, zum Beispiel einem Trägerkörper aus Stahl, des herzustellenden Spanwerkzeugs erfolgen. Auf diese Weise kann das Schneidelement in einem Verfahrensschritt hergestellt und mit dem Trägerkörper verbunden werden. Insbesondere kann dies mittels Kaltverfestigen erfolgen. Es ist jedoch auch im Rahmen dieses Verfahrens ebenso möglich zuerst dasAlso in the context of this method, the solidification of the composition can be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the chip tool to be produced. In this way, the cutting element can be produced in a method step and connected to the carrier body. In particular, this can be done by means of work hardening. However, it is also possible in the context of this procedure as well
Schneidelement, beispielsweise durch Warmverfestigen, herzustellen, und gege- benenfalls, beispielsweise unter Atmosphärendruck, zu Sintern. Danach kann das Schneidelement mit dem Trägerkörper verbunden werden. Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren daher den Verfahrensschritt des Sinterns der verfestigten Zusammensetzung. Cutting element, for example by heat setting, and if necessary, for example under atmospheric pressure, to sinter. Thereafter, the cutting element can be connected to the carrier body. Within the scope of one embodiment, the method therefore comprises the method step of sintering the solidified composition.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schneidelements oder Spanwerkzeugs, umfassend den Verfahrensschritt: Verfestigen, insbesondere Kaltverfestigen und/oder Warmverfestigen, beispielsweise Kalt- und/oder Heißpressen, einer Zusammensetzung, welche eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix, Schleifmittelpartikel und, gegebenenfalls mit einem Haftvermittler beschichtete, Schmiermittelstrukturen, beispielsweise sphärische, stabförmige, plättchenförmi- ge oder gitterförmige, gegebenenfalls mit einem Haftvermittler beschichtete Schmiermittelstrukturen oder eine Mischung derartige geformter Schmiermittelstrukturen umfasst. A further subject matter of the present invention is a further method for producing a cutting element or chip tool according to the invention, comprising the step of solidifying, in particular work hardening and / or heat setting, for example cold and / or hot pressing, a composition comprising a matrix component for producing a matrix, Abrasive particles and, optionally coated with an adhesion promoter, lubricant structures, such as spherical, rod-shaped, platelike or lattice-shaped, optionally coated with a primer lubricant structures or a mixture of such shaped lubricant structures comprises.
Das Verfestigen der Zusammensetzung kann auch hierbei direkt auf einem Trägerkörper, beispielsweise einem metallischen oder keramischen Trägerkörper, zum Beispiel einem Trägerkörper aus Stahl, des herzustellenden Spanwerkzeugs erfolgen. So kann auch im Rahmen dieses Verfahrens das Schneidelement in einem Verfahrensschritt hergestellt und mit dem Trägerkörper verbunden werden. Insbesondere kann dies mittels Kaltverfestigen erfolgen. The solidification of the composition can also be carried out directly on a carrier body, for example a metallic or ceramic carrier body, for example a carrier body made of steel, of the chip tool to be produced. Thus, in the context of this method as well, the cutting element can be produced in one process step and connected to the carrier body. In particular, this can be done by means of work hardening.
Es ist jedoch ebenso auch im Rahmen dieses Verfahrens möglich auch zuerst das Schneidelement, beispielsweise durch Warmverfestigen, herzustellen, und gegebenenfalls, beispielsweise unter Atmosphärendruck, zu Sintern. Danach kann das Schneidelement mit dem Trägerkörper verbunden werden. Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren daher nach dem Verfahrensschritt des Verfestig ens den Verfahrensschritt des Sinterns der verfestigten Zusammensetzung. However, it is also possible in the context of this method also first to produce the cutting element, for example by heat setting, and optionally, for example, under atmospheric pressure, to sinter. Thereafter, the cutting element can be connected to the carrier body. Within the scope of one embodiment, therefore, the process comprises, after the process step of solidification, the process step of sintering the solidified composition.
Zeichnungen und Beispiel Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen Drawings and example Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention are illustrated by the drawings and explained in the following description. It should be noted that the drawings have only descriptive character and are not intended to limit the invention in any way. Show it
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Matrix Schleifmittelpartikel und sphärische Schmiermittelstrukturen eingebunden sind; 1 shows a schematic cross section through a cutting element, in whose matrix abrasive particles and spherical lubricant structures are integrated;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Matrix Schleifmittelpartikel und sphärische Schmiermittelstrukturen mit einer Haftvermittlungsbeschichtung eingebunden sind;  2 shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix of which abrasive particles and spherical lubricant structures are integrated with an adhesion-promoting coating;
Fig. 3a einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Matrix Schleifmittelpartikel und stabförmige Schmiermittelstrukturen eingebunden sind;  3a shows a schematic cross section through a cutting element, in whose matrix abrasive particles and rod-shaped lubricant structures are integrated;
Fig. 3b eine schematische Draufsicht auf die Schneidfläche des in Fig. 3a gezeigten Schneidelements;  FIG. 3b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in FIG. 3a; FIG.
Fig. 4a einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Schleifpartikel umfassende Matrix eine unregelmäßige, netzwerkförmige Schmiermittelstruktur eingebunden ist,  4a shows a schematic cross section through a cutting element, in the abrasive particles comprising matrix is integrated an irregular, network-shaped lubricant structure,
Fig. 4b eine schematische Draufsicht auf die Schneidfläche des in Fig. 4a gezeigten Schneidelements;  Fig. 4b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in Fig. 4a;
Fig. 5a einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Schleifpartikel umfassende Matrix eine regelmäßige, netzwerkförmige Schmiermittelstruktur eingebunden ist;  5 a shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix comprising abrasive particles of which a regular, network-shaped lubricant structure is integrated;
Fig. 5b eine schematische Draufsicht auf die Schneidfläche des in Fig. 5a gezeigten Schneidelements; und  Fig. 5b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting element shown in Fig. 5a; and
Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch ein Schneidelement, in dessen Matrix Schleifmittelpartikel und plättchenförmige, Perforationen aufweisende Schmiermittelstrukturen eingebunden sind;  6 shows a schematic cross section through a cutting element, in the matrix of which abrasive particles and platelet-shaped, perforations having lubricant structures are integrated;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf eine Trennscheibe mit erfindungsgemäßen Schneidsegmenten;  7 is a schematic plan view of a cutting disc with cutting segments according to the invention;
Fig. 8a eine schematische perspektivische Ansicht eines Hohlbohrers mit einer erfindungsgemäßen Scheidlippe;  8a shows a schematic perspective view of a hollow drill with a separating lip according to the invention;
Fig. 8b eine schematische Draufsicht auf die Schneidfläche der Schneidlippe des in Fig. 8a gezeigten Bohrers; Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf eine Trennscheiben mit einem erfindungsgemäßen geschlossenen/ebenen Schneidrand; Fig. 8b is a schematic plan view of the cutting surface of the cutting lip of the drill shown in Fig. 8a; 9 is a schematic plan view of a cutting wheel with a closed / flat cutting edge according to the invention;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf eine Trennscheiben mit einem erfindungsgemäßen Turbo-Schneidrand;  10 shows a schematic plan view of a cutting disk with a turbo-cutting edge according to the invention;
Fig. 1 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Trennscheibe mit einem erfindungsgemäßen Turbo-Schneidrand; und  1 1 shows a schematic cross section through a cutting disc with a turbo cutting edge according to the invention; and
Fig. 12 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Hohlbohrers mit einer Beschichtung aus einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung.  Fig. 12 is a schematic, perspective view of a hollow drill with a coating of a composition according to the invention.
Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Schneidelements 1 1 . Die geschwungenen Begrenzungslinien veranschaulichen, dass es sich hierbei sowohl um ein, in Fig. 7 gezeigtes Schneidsegment als auch um einen, in Fig. 9, 10, 1 1 oder 12 gezeigten Schneidrand eines Spanwerkzeugs, wie einer eine Trennscheibe, handeln kann. Dabei kann das Scheidelement 1 1 eine gestreckte, bogenartig gekrümmte Form aufweisen, deren Krümmung im Wesentlichen zum zirkulären Umfang des Spanwerkzeugs beziehungsweise des Trägerkörpers des Spanwerkzeugs korrespondiert. Figur 1 zeigt, dass eine Fläche des Scheidelements, die so genannte Schneidfläche, S zum Schneiden des zu bearbeitenden Werkstücks vorgesehen ist. Gegenüberliegend zur Scheidfläche S weist das Scheidelement 1 1 eine Befestigungsseite auf mit welcher es an einem Trägerkörper 12 eines Spanwerkzeugs befestigbar ist. FIG. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a cutting element 11. The curved boundary lines illustrate that this may be a cutting segment shown in FIG. 7 as well as a cutting edge of a cutting tool such as a cutting wheel shown in FIGS. 9, 10, 11 or 12. In this case, the separating element 1 1 may have an elongated arcuate shape whose curvature substantially corresponds to the circular circumference of the chip tool or the carrier body of the chip tool. Figure 1 shows that a surface of the separating element, the so-called cutting surface, S is provided for cutting the workpiece to be machined. Opposite to the cutting surface S, the separating element 1 1 has a fastening side with which it can be fastened to a carrier body 12 of a chip tool.
Figur 1 veranschaulicht, dass das Schneidelement 1 1 eine Matrix 1 umfasst, in die Schleifpartikel 2 und Schmiermittelstrukturen 3 eingebunden sind. FIG. 1 illustrates that the cutting element 1 1 comprises a matrix 1 in which abrasive particles 2 and lubricant structures 3 are incorporated.
Im Rahmen der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform sind die Schmiermittelstrukturen 3 im Wesentlichen sphärisch ausgebildet. As part of the embodiment shown in Figure 1, the lubricant structures 3 are formed substantially spherical.
Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform eines Schneidelements 1 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform, dass die Schmiermittelstrukturen 3 jeweils eine Haftvermittlerbeschichtung 4 aufweisen. Durch die Haftvermittlerbeschichtung kann insbesondere die Anbin- dung beziehungsweise Einbindung der Schmiermittelstrukturen 3 in die Matrix 1 verbessert werden. So kann vorteilhafterweise vermieden werden, dass die Schmiermittelstrukturen 3 beim Betrieb aus der Matrix 1 herausgerissen werden. Die in den Figuren 3a und 3b gezeigte Ausführungsform eines Schneidelements 1 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in Figur 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, dass die Schmiermittelstrukturen 3 stabförmig ausgebildet sind. Dabei bildet jeweils ein Bereich einer stabförmigen Schmiermittelstruktur 3 einen Abschnitt der Schneidfläche S des Schneidelements 1 1 aus, wobei ein anderer Bereich derselben stabförmigen Schmiermittelstruktur 3 in die Matrix 1 eingebunden ist. Insbesondere erstrecken sich dabei die stabförmigen Schmiermittelstrukturen 3 von der Befestigungsseite des Schneidelements 1 1 in Richtung auf die Schneidfläche S des Schneidelements 1 1 . Dabei sind die stabförmigen Schmiermittelstrukturen 3 derart ausgerichtet, dass ihre Hauptachse die Schneidfläche S des Schneidelements 1 1 schneidet. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise eine kontinuierliche Bereitstellung von Schmiermittel während des Abtrags der Schneidfläche S des Scheidelements 1 1 gewährleistet werden. Die in den Figuren 4a und 4b gezeigte Ausführungsform eines SchneidelementsThe embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIG. 2 differs essentially from the embodiment shown in FIG. 1 in that the lubricant structures 3 each have an adhesion promoter coating 4. In particular, the bonding or incorporation of the lubricant structures 3 into the matrix 1 can be improved by the adhesion promoter coating. Thus, it can be advantageously avoided that the lubricant structures 3 are torn out of the matrix 1 during operation. The embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIGS. 3 a and 3 b differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the lubricant structures 3 are of rod-shaped design. In this case, in each case one region of a rod-shaped lubricant structure 3 forms a section of the cutting surface S of the cutting element 1 1, wherein another region of the same rod-shaped lubricant structure 3 is integrated into the matrix 1. In particular, the rod-shaped lubricant structures 3 extend from the attachment side of the cutting element 11 in the direction of the cutting surface S of the cutting element 11. In this case, the rod-shaped lubricant structures 3 are aligned such that their main axis intersects the cutting surface S of the cutting element 1 1. In this way, it is advantageously possible to ensure a continuous supply of lubricant during the removal of the cutting surface S of the separating element 11. The embodiment of a cutting element shown in Figures 4a and 4b
1 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den Figuren 3a und 3b gezeigten Ausführungsform, dass das Schneidelement 1 1 eine unregelmäßige, netzwerkförmige Schmiermittelstruktur 3 umfasst, welche in Form eines, in der Matrix 1 ausgebildeten, Schmiermittel 3 gefüllten Kanal- und/oder Porennetz- werks ausgebildet ist. 1 1 differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 3 a and 3 b in that the cutting element 1 1 comprises an irregular, network-shaped lubricant structure 3, which in the form of a channel 3 and / or 3 filled lubricant 3 formed in the matrix 1 Pore network is formed.
Die in den Figuren 5a und 5b gezeigte Ausführungsform eines Schneidelements 1 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den Figuren 4a und 4b gezeigten Ausführungsform, dass das Schneidelement 1 1 eine regelmäßige, netzwerkförmige Schmiermittelstruktur 3 umfasst, welche in Form eines, in derThe embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIGS. 5 a and 5 b differs essentially from the embodiment shown in FIGS. 4 a and 4 b in that the cutting element 1 1 comprises a regular, network-shaped lubricant structure 3, which takes the form of a
Matrix 1 ausgebildeten, Schmiermittel 3 gefüllten Kanal- und/oder Poren netz- werks ausgebildet ist. Matrix 1 trained, lubricant 3 filled channel and / or pore network is formed.
Die in den Figuren 6a und 6b gezeigte Ausführungsform eines Schneidelements 1 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den Figuren 1 bis 5b gezeigten Ausführungsformen, dass das Schneidelement 1 1 plättchenförmige Schmiermittelstrukturen 3 umfasst, welche jeweils mehrere Perforationen 5 aufweisen. Durch diese Perforationen 5 können die Matrixbereiche 1 , welche jeweils an gegenüberliegende Seiten der plättchenförmigen Schmiermittelstruktur 3 an- grenzen miteinander verbunden sein und so vorteilhafterweise die Festigkeit desThe embodiment of a cutting element 1 1 shown in FIGS. 6 a and 6 b differs essentially from the embodiments shown in FIGS. 1 to 5 b in that the cutting element 1 comprises 1 lamellar lubricant structures 3, which each have a plurality of perforations 5. By means of these perforations 5, the matrix regions 1, which adjoin each other on opposite sides of the platelet-shaped lubricant structure 3, can be connected to one another and thus advantageously the strength of the matrix
Schneidelements 1 1 erhöhen. Figur 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Trennscheibe, welche einen scheibenförmigen Trägerkörper 12 aufweist, mit dem acht erfindungsgemäße Schneidelemente 1 1 in Form von Schneidsegmente verbunden sind. Increase cutting elements 1 1. Figure 7 shows a schematic plan view of a cutting disc, which has a disc-shaped support body 12, are connected to the eight cutting elements according to the invention 1 1 in the form of cutting segments.
Die Figuren 8a und 8b zeigen einen Hohlbohrer, der einen im Wesentlichen zylindrischen Trägerkörper 12 und ein, mit dem Trägerkörper 12 verbundenes, erfindungsgemäßes Schneidelement 1 1 in Form einer Schneidlippe aufweist. Figur 9 zeigt eine Trennscheibe, welche ebenfalls einen scheibenförmigen Trägerkörper 12 und ein mit dem Trägerkörper 12 verbundenes, erfindungsgemäßes Schneidelement 12 in Form eines geschlossenen beziehungsweise ebenen Schneidrands aufweist. Die Figuren 10 und 1 1 zeigen Trennscheiben, welche ebenfalls einen scheibenförmigen Trägerkörper 12 und ein mit dem Trägerkörper 12 verbundenes, erfindungsgemäßes Schneidelement 12 in Form eines strukturierten Schneidrand, eines so genannter Turbo-Schneidrands, aufweisen. Figur 1 1 veranschaulicht, dass das Schneidelement 12 durch ein Kalt- und/oder Warmverfestigungsverfah- ren, insbesondere Kalt- und/oder Heißpressen, mit zahnartigen Strukturen, welche umfänglich am scheibenförmigen Trägerkörper 12 ausgebildet sind, verbunden ist. FIGS. 8a and 8b show a hollow drill, which has a substantially cylindrical carrier body 12 and a cutting element 11 according to the invention which is connected to the carrier body 12 in the form of a cutting lip. FIG. 9 shows a cutting disk, which likewise has a disc-shaped carrier body 12 and a cutting element 12 according to the invention connected to the carrier body 12 in the form of a closed or planar cutting edge. FIGS. 10 and 11 show cutting discs, which likewise have a disk-shaped carrier body 12 and a cutting element 12 according to the invention connected to the carrier body 12 in the form of a structured cutting edge, a so-called turbo cutting edge. FIG. 11 illustrates that the cutting element 12 is connected by a cold and / or heat-solidification process, in particular cold and / or hot pressing, with tooth-like structures which are formed circumferentially on the disk-shaped carrier body 12.
Figur 12 zeigt einen Hohlbohrer, der einen im Wesentlichen hohizylinderförmigen Trägerkörper 12 aufweist. Figur 12 veranschaulicht, dass ein Öffnungsbereich des hohizylinderförmigen Trägerkörpers 12 mit einer Beschichtung aus einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung versehen ist, welche eine Matrixkomponente, eine Schleifmittelkomponente und eine, gegebenenfalls Haftvermittler beschichtete Schmiermittelkomponente umfasst. FIG. 12 shows a hollow drill, which has a substantially hollow-cylindrical carrier body 12. FIG. 12 illustrates that an opening region of the hollow cylindrical carrier body 12 is provided with a coating of a composition according to the invention which comprises a matrix component, an abrasive component and a lubricant component optionally coated with adhesion promoter.
Beispiele: Examples:
Beispiel 1 : sphärische Graphitpartikel als Schmiermittelkomponente 2,32 kg Eisen, 0,40 kg Nickel, 0,80 kg Bronze(CuSn 80/20) und 0,48 kg Wolf- ramcarbid wurden, jeweils als Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 30 μηΊ, in einem Turbula® Mischer der Firma WAB zusammen gegeben und 4 Stunden lang mit 72 rpm unter Verwendung von Wolframcarbid-Cobalt- Kugeln mit einem Durchmesser von 6,3 mm trocken gemischt. Example 1: spherical graphite particles as lubricant component 2.32 kg of iron, 0.40 kg of nickel, 0.80 kg of bronze (CuSn 80/20) and 0.48 kg of tungsten carbide were, in each case as a powder having an average particle size of about 30 μm, in a Turbula® mixer WAB and dry blended for 4 hours at 72 rpm using tungsten carbide cobalt spheres with a diameter of 6.3 mm.
Die resultierende Matrixkomponente wurde in einen ersten Teil von 3,936 kg und einen zweiten Teil von 0,064 kg aufgeteilt. The resulting matrix component was divided into a first part of 3.936 kg and a second part of 0.064 kg.
Zu dem ersten Matrixkomponententeil (3,936 kg) wurde eine Bindemittellösung (20 g Mowital® B 30H gelöst in 500 ml Isopropanol) zugegeben und die Mischung unter Ausbildung eines Granulats mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 0,8 mm gemischt. Danach wurde das resultierende Matrixkomponenten-Granulat bei 100 °C getrocknet. To the first matrix component portion (3.936 kg) was added a binder solution (20 g of Mowital® B 30H dissolved in 500 ml of isopropanol) and the mixture mixed to form granules having an average particle size of about 0.8 mm. Thereafter, the resulting matrix component granules were dried at 100 ° C.
Getrennt davon wurden 0,064 kg Diamant-Pulver (40/50 Mesh) mit dem zweiten Matrixkomponententeil (0,064 kg) zunächst trocken gemischt. Anschließend wurde eine Bindemittellösung (0,64 g Mowital® B 30H gelöst in 100 ml Isopropanol) zugegeben und die Mischung unter Ausbildung eines Granulats mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 0,8 mm gemischt. Danach wurde das resultierende Schleifmittel/Matrixkomponenten-Granulat bei 100 °C getrocknet. Separately, 0.064 kg of diamond powder (40/50 mesh) was first dry mixed with the second matrix component part (0.064 kg). Then, a binder solution (0.64 g of Mowital® B 30H dissolved in 100 ml of isopropanol) was added, and the mixture was mixed to form a granule having an average particle size of about 0.8 mm. Thereafter, the resulting abrasive / matrix component granules were dried at 100 ° C.
Danach wurden 2 kg Matrixkomponenten-Granulat mit 128 g Schleifmittel/Matrixkomponenten-Granulat und 107 g Graphitpulver (40/140 Mesh) zur Herstellung einer Schmiermittel/Schleifmittel/Matrixkomponenten-MischungThereafter, 2 kg of matrix component granules containing 128 grams of abrasive / matrix component granules and 107 grams of graphite powder (40/140 mesh) were prepared to produce a lubricant / abrasive / matrix component blend
15 Minuten lang mit einem Turbula® Mischer mit 34 rpm gemischt. Mixed for 15 minutes with a Turbula® mixer at 34 rpm.
Anschließend wurden Schneidsegmentformen jeweils derart teilweise mit 1 ,41 g Matrixkomponenten-Granulat und teilweise mit 2,46 g Schmiermit- tel/Schleifmittel/Matrixkomponenten-Mischung gefüllt, dass der mit dem Matrixkomponenten-Granulat gefüllte Bereich später als Befestigungsbasis für das herzustellende Schneidsegment dienen kann. Subsequently, cutting segment molds were each partially filled with 1.41 g matrix component granules and partly with 2.46 g lubricant / abrasive / matrix component mixture such that the area filled with the matrix component granulate can later serve as a mounting base for the cutting segment to be produced ,
Durch Kaltpressen mit einem Gewicht von 4800 kg (200 MPa) und einer Pressdauer von 6 s wurden auf diese Weise 16 Schneidsegment-Grünkörper hergestellt. Die Schneidsegment-Grünkörper wurden dann in Graphitformen entsprechend dem folgenden Programm heißverpresst und mit einem Trennscheiben- Trägerkörper aus Stahl verschweißt. By cold pressing with a weight of 4800 kg (200 MPa) and a pressing time of 6 s, 16 cutting segment green bodies were produced in this way. The cutting segment green bodies were then hot pressed into graphite molds according to the following program and welded to a steel separator disk carrier.
Beispiel 2: sphärische Partikel aus hexagonalem Bornitrid (hBN) als Schmiermittelkomponente Example 2: Spherical particles of hexagonal boron nitride (hBN) as a lubricant component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle des Graphitpulvers ein Pulver aus hexagonalem Bornitrid eingesetzt wurde. Another cutting disk was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of hexagonal boron nitride was used.
Beispiel 3: sphärische, mit Nickel beschichtete Graphitpartikel als Schmiermittelkomponente Example 3: Spherical nickel-coated graphite particles as a lubricant component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle des Graphitpulvers ein Pulver aus Nickel beschichteten Graphitpartikeln eingesetzt wurde. Another cutting disc was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of nickel-coated graphite particles was used.
Beispiel 4: sphärische, mit Silber beschichtete Partikel aus hexagonalem Bornitrid (hBN) als Schmiermittelkomponente Example 4: Spherical, silver-coated particles of hexagonal boron nitride (hBN) as a lubricant component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle des Graphitpulvers ein Pulver aus Silber beschichteten Partikeln aus hexagonalem Bornitrid eingesetzt wurde. Another cutting disc was prepared analogously to Example 1, but instead of the graphite powder, a powder of silver-coated particles of hexagonal boron nitride was used.
Beispiel 5: Graphitstäbchen als zusätzliche Schmiermittelkomponente Example 5: Graphite sticks as an additional lubricant component
Ein Matrixkomponenten-Granulat und eine Schmiermittel/Schleifmittel/Matrixkomponenten-Mischung wurden entsprechend Beispiel 1 hergestellt. Anschlie- ßend wurden die Schneidsegmentformen jeweils derart teilweise mit 0,71 g Matrixkomponenten-Granulat und teilweise mit 1 ,23 g Schmiermittel/Schleifmittel/Matrixkomponenten-Mischung gefüllt, dass der mit dem Matrixkomponenten-Granulat gefüllte Bereich später als Befestigungsbasis für das her- zustellende Schneidsegment dienen kann. Durch Kaltpressen mit einem Gewicht von 1200 kg (50 MPa) und einer Pressdauer von 3 s wurde eine Schicht vorge- presst. Auf die vorgepresste Schicht wurden 13 g Graphit-Stäbe mit einer durchschnittlichen Länge von 6 mm und einem durchschnittlichen Durchmesser von 1 mm aufgelegt und die Anordnung erneut mit einem Gewicht von 100 kg (~4 MPa) und einer Pressdauer von 3 s kaltgepresst. Anschließend wurden weitere 0,71 g Matrixkomponenten-Granulat und 1 ,23 g Schmiermittel/Schleifmittel/Matrixkomponenten-Mischung derart in die Schneidsegmentformen eingefüllt, dass der mit dem Matrixkomponenten-Granulat gefüllte Bereich später als Befestigungsbasis für das herzustellende Schneidsegment dienen kann. Die Anordnung wurde anschließend zuerst mit einem Gewicht von 1200 kgA matrix component granule and a lubricant / abrasive / matrix component mixture were prepared according to Example 1. subse- In the end, the cutting segment molds were each partially filled with 0.71 g of matrix component granules and partly with 1.23 g of lubricant / abrasive / matrix component mixture such that the area filled with the matrix component granulate later serves as a mounting base for the cutting segment to be produced can. A cold press with a weight of 1200 kg (50 MPa) and a pressing time of 3 s was used to pre-press a layer. 13 g of graphite rods having an average length of 6 mm and an average diameter of 1 mm were placed on the pre-pressed layer and the assembly was cold-pressed again with a weight of 100 kg (~ 4 MPa) and a pressing time of 3 s. Subsequently, another 0.71 g matrix component granules and 1, 23 g lubricant / abrasive / matrix component mixture were filled into the cutting segment molds such that the filled with the matrix component granules area can serve as a mounting base for the cutting segment to be produced. The arrangement was then first with a weight of 1200 kg
(50 MPa) und einer Pressdauer von 3 s, dann mit einem Gewicht von 4800 kg (200 MPa) und einer Pressdauer von 6 s kaltgepresst. Die resultierenden Schneidsegment-Grünkörper wurden dann in Graphitformen entsprechend dem bereits erläuterten Programm heißverpresst und mit einem Trennscheiben- Trägerkörper aus Stahl verschweißt. (50 MPa) and a pressing time of 3 s, then cold-pressed with a weight of 4800 kg (200 MPa) and a pressing time of 6 s. The resulting cutting segment green bodies were then hot pressed into graphite molds according to the program already described and welded to a steel separator disk carrier.
Beispiel 6: Graphitplättchen als zusätzliche Schmiermittelkomponente Example 6: Graphite platelets as additional lubricant component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch anstelle der Graphitstäbchen Graphitplättchen mit einer durchschnittlichen Fläche von 5 mm x 10 mm und einer durchschnittlichen Dicke von 0,2 mm verwendet wurden. Another cut-off wheel was produced analogously to Example 5, but instead of the graphite sticks, graphite flakes having an average area of 5 mm × 10 mm and an average thickness of 0.2 mm were used.
Beispiel 7: Netzwerkförmige Strukturen als Schmiermittelkomponente Example 7: Network Structures as Lubricant Component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 5 und 6 hergestellt, wobei jedoch anstelle der Graphitstäbchen beziehungsweise -plättchen ein Polyethylen- Sieb verwendet wurde, welches sich während des Heißpressens zersetzte. Die resultierenden Hohlräume wurden anschließend mit dem unter dem Markenna- men Molykote© erhältlichen Schmiermittel infiltriert. Beispiel 8: Graphitstäbchen als Schmiermittelkomponente Another cut-off wheel was produced analogously to Examples 5 and 6, but instead of the graphite rods or platelets, a polyethylene sieve was used, which decomposed during hot pressing. The resulting cavities were then infiltrated with the lubricant available under the brand name Molykote ©. Example 8: Graphite sticks as lubricant component
Ein Matrixkomponenten-Granulat wurde entsprechend Beispiel 1 hergestellt. Die Schneidsegmentformen wurden jeweils mit 2 g Matrixkomponenten-Granulat ge- füllt. Durch Kaltpressen mit einem Gewicht von 1200 kg (50 MPa) und einerA matrix component granulate was prepared according to Example 1. The cutting segment molds were each filled with 2 g matrix component granules. By cold pressing with a weight of 1200 kg (50 MPa) and a
Pressdauer von 3 s wurde eine Schicht vorgepresst. Auf die vorgepresste Schicht wurden 13 g Graphit-Stäbe mit einer durchschnittlichen Länge von 6 mm und einem durchschnittlichen Durchmesser von 1 mm aufgelegt und die Anordnung erneut mit einem Gewicht von 100 kg (~4 MPa) und einer Pressdauer von 3 s kaltgepresst. Anschließend wurden weitere 2 g Matrixkomponenten-Granulat in die Schneidsegmentformen eingefüllt. Die Anordnung wurde anschließend zuerst mit einem Gewicht von 1200 kg (50 MPa) und einer Pressdauer von 3 s, dann mit einem Gewicht von 4800 kg (200 MPa) und einer Pressdauer von 6 s kaltgepresst. Die resultierenden Schneidsegment-Grünkörper wurden dann in Graphitformen entsprechend dem bereits erläuterten Programm heißverpresst und mit einem Trennscheiben-Trägerkörper aus Stahl verschweißt. Pressing time of 3 s was pre-pressed one layer. 13 g of graphite rods having an average length of 6 mm and an average diameter of 1 mm were placed on the pre-pressed layer and the assembly was cold-pressed again with a weight of 100 kg (~ 4 MPa) and a pressing time of 3 s. Subsequently, a further 2 g of matrix component granules were introduced into the cutting segment molds. The assembly was then cold-pressed first with a weight of 1200 kg (50 MPa) and a pressing time of 3 seconds, then with a weight of 4800 kg (200 MPa) and a pressing time of 6 seconds. The resulting cutting segment green bodies were then hot pressed into graphite molds in accordance with the previously discussed program and welded to a steel separator disk carrier.
Beispiel 9: Graphitplättchen als Schmiermittelkomponente Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 8 hergestellt, wobei jedoch anstelle der Graphitstäbchen Graphitplättchen mit einer durchschnittlichen Fläche von 5 mm x 10 mm und einer durchschnittlichen Dicke von 0,2 mm verwendet wurden. Beispiel 10: Netzwerkförmige Strukturen als Schmiermittelkomponente Example 9: Graphite Flakes as Lubricant Component Another cut-off wheel was produced analogously to Example 8, but instead of the graphite rods, graphite flakes having an average area of 5 mm × 10 mm and an average thickness of 0.2 mm were used. Example 10: Network Structures as Lubricant Component
Eine weitere Trennscheibe wurde analog zu Beispiel 8 und 9 hergestellt, wobei jedoch anstelle der Graphitstäbchen beziehungsweise -plättchen ein Polyethylen- Sieb verwendet wurde, welches sich während des Heißpressens zersetzte. Die resultierenden Hohlräume wurden anschließend mit dem unter dem Markennamen Molykote© erhältlichen Schmiermittel infiltriert. Another cut-off wheel was produced analogously to Examples 8 and 9, but instead of the graphite rods or platelets, a polyethylene sieve was used, which decomposed during hot pressing. The resulting cavities were then infiltrated with the lubricant available under the trade name Molykote ©.
Schnittversuche mit den auf diese Weise hergestellten Trennscheiben zeigten, dass die Trennscheiben einen geringen Geräuschpegel und eine geringe Erhitzung aufweisen. Cutting tests with the cutting discs produced in this way showed that the cutting discs have a low noise level and low heating.

Claims

Ansprüche claims
1 . Schneidelement (1 1 ), insbesondere für ein Span Werkzeug, umfassend 1 . Cutting element (1 1), in particular for a chip tool comprising
- eine Matrix (1 ),  a matrix (1),
- Schleifpartikel (2) und  - Abrasive particles (2) and
- eine oder mehrere, stabförmige, plättchenförmige, gitterförmige und/oder netzwerkförmige Schmiermittelstrukturen (3),  one or more rod-shaped, plate-shaped, latticed and / or network-shaped lubricant structures (3),
wobei die Schleifpartikei (2) und die Schmiermittelstruktur/en (3) zumindest teilweise in die Matrix (1 ) eingebunden sind.  wherein the abrasive particles (2) and the lubricant structure (s) (3) are at least partially incorporated in the matrix (1).
2. Schneidelement nach Anspruch 1 , wobei mindestens ein Bereich einer2. Cutting element according to claim 1, wherein at least a portion of a
Schmiermittelstruktur (3) einen Abschnitt der Schneidfläche (S) des Schneidelements (1 1 ) ausbildet. Lubricant structure (3) forms a portion of the cutting surface (S) of the cutting element (1 1).
3. Schneidelement nach Anspruch 2, wobei ein anderer Bereich derselben Schmiermittelstruktur (3) in die Matrix (1 ) eingebunden ist. 3. Cutting element according to claim 2, wherein another portion of the same lubricant structure (3) is incorporated into the matrix (1).
4. Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die Schmiermittelstrukturen (3) von der Befestigungsseite des Schneidelements (1 1 ) in Richtung auf die Schneidfiäche (S) des Schneidelements (1 1 ) erstre- cken. 4. Cutting element according to one of claims 1 to 3, wherein the lubricant structures (3) from the attachment side of the cutting element (1 1) in the direction of the Schneidfiäche (S) of the cutting element (1 1) erstre-.
5. Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Schneidelement (1 1 ) eine netzwerkförmige Schmiermittelstruktur (3) umfasst, welche in Form eines in der Matrix (1 ) ausgebildeten, Schmiermittel (3) gefüllten Ka- nal- und/oder Porennetzwerks ausgebildet ist. 5. Cutting element according to one of claims 1 to 4, wherein the cutting element (1 1) comprises a network-shaped lubricant structure (3), in the form of a in the matrix (1) formed, lubricant (3) filled channel and / or Pore network is formed.
6. Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schneidelement (1 1 ) eine oder mehrere plättchenförmige Schmiermittelstruktur (3) umfasst, welche jeweils eine oder mehrere Perforationen (5) aufweisen. 6. Cutting element according to one of claims 1 to 5, wherein the cutting element (1 1) comprises one or more plate-shaped lubricant structure (3), each having one or more perforations (5).
Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest ein Teil der Schmiermittelstrukturen (3) jeweils eine Haftvermittlerbeschichtung (4) aufweist. Cutting element according to one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the lubricant structures (3) each have a bonding agent coating (4).
Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Schneidelement (1 1 ) Cutting element according to one of claims 1 to 7, wherein the cutting element (1 1)
- > 30 Gew.-% bis < 95 Gew.-%, insbesondere > 30 Gew.-% bis < 90 Gew.- %, Matrix,  -> 30 wt .-% to <95 wt .-%, in particular> 30 wt .-% to <90 wt%, matrix,
- > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, insbesondere > 3 Gew.-% bis < 15 Gew.-%, Schleifpartikel,  From> 2% by weight to <20% by weight, in particular> 3% by weight to <15% by weight, abrasive particles,
- > 1 Gew.-% bis < 30 Gew.-%, insbesondere > 2 Gew.-% bis < 20 Gew.-%, Schmiermittelstrukturen,  -> 1 wt .-% to <30 wt .-%, in particular> 2 wt .-% to <20 wt .-%, lubricant structures,
bezogen auf das Gesamtgewicht der des Schneidelements (1 1 ), umfasst. based on the total weight of the cutting element (1 1) comprises.
Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Cutting element according to one of claims 1 to 8, wherein
- die Schmiermittelstrukturen (3) ein Schmiermittel umfassen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus anorganischen Schmiermitteln, insbesondere Nitriden, Sulfiden, Fluoriden, Sulfaten, Oxiden, Carbi- den, lodiden und/oder Boraten von, Wolfram, Molybdän, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Cäsium, Natrium, Kalium, Titan, Silicium, Cer, Silber und/oder Mangan, Kohlenstoffmodifikationen, wie Graphit, Graphen und/oder Kohlenstoffnanoröhren, organischen Schmiermitteln, insbesondere Polyhalogenolefinen, Ölen, Fetten und/oder Wachsen, und Mischungen davon, und/oder  the lubricant structures (3) comprise a lubricant which is selected from the group consisting of inorganic lubricants, in particular nitrides, sulfides, fluorides, sulfates, oxides, carbides, iodides and / or borates of, tungsten, molybdenum, calcium, Barium, magnesium, strontium, cesium, sodium, potassium, titanium, silicon, cerium, silver and / or manganese, carbon modifications, such as graphite, graphene and / or carbon nanotubes, organic lubricants, in particular polyhalo-olefins, oils, fats and / or waxes, and Mixtures thereof, and / or
- die Matrix (1 ) aus einem Material ausgebildet ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus metallischem Kupfer, Zinn, Eisen, Cobalt, Nickel, Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan, Metalllegierungen von Kupfer, Zinn, insbesondere Bronze, Eisen, Cobalt, Nickel, Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan, anorganischen Verbindungen von Titan, Chrom, Wolfram und/oder Mangan und Mischungen davon, und/oder - The matrix (1) is formed of a material which is selected from the group consisting of metallic copper, tin, iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, metal alloys of copper, tin, especially bronze , Iron, cobalt, nickel, titanium, chromium, tungsten and / or manganese, inorganic compounds of titanium, chromium, tungsten and / or manganese and mixtures thereof, and / or
- die Schleifmittelpartikel (2) aus einem Material ausgebildet sind, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Diamant, kubischem Bornitrid, Wolframcarbid, Titancarbid, Titannitrid, Siliciumcarbid und Mischungen davon, wie Titanwolframcarbide oder Titancarbidnitride, insbesondere Diamant. - The abrasive particles (2) are formed of a material which is selected from the group consisting of diamond, cubic boron nitride, tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride, silicon carbide and mixtures thereof, such as titanium tungsten carbides or titanium carbide, in particular diamond.
10. Schneidelement nach Anspruch 9, wobei das Schneidelement (1 1 ) ein Schneidsegment, ein Schneidrand, eine Schneidlippe, eine Schneidspitze, oder ein Schneidbelag, insbesondere ein Schneidsegment, ein Schneidrand oder eine Schneidlippe, ist. 10. Cutting element according to claim 9, wherein the cutting element (1 1) is a cutting segment, a cutting edge, a cutting lip, a cutting tip, or a cutting pad, in particular a cutting segment, a cutting edge or a cutting lip.
1 1 . Spanwerkzeug, umfassend mindestens ein Schneidelement (1 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10. 1 1. Chip cutting tool, comprising at least one cutting element (1 1) according to one of claims 1 to 10.
12. Spanwerkzeug nach Anspruch 1 1 , wobei das Spanwerkzeug einen Träger- körper (12) aufweist, mit welchem das mindestens eine Schneidelement (1 1 ) verbunden ist. 12. Chip cutting tool according to claim 1 1, wherein the cutting tool has a carrier body (12), with which the at least one cutting element (1 1) is connected.
13. Spanwerkzeug nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei das Spanwerkzeug ein Sägeblatt, eine Trennscheibe, ein Bohrer, ein Senker, eine Fräse, eine Ahle, ein Meißel, eine Schleifscheibe, ein Schleifteller, ein Schleifklotz, ein Schleifband, eine Schleifwalze, eine Feile, eine Raspel, eine Reibe oder ein Hobel ist. The cutting tool of claim 1 1 or 12, wherein the cutting tool comprises a saw blade, a cutting wheel, a drill, a countersink, a milling cutter, an awl, a chisel, a grinding wheel, a sanding pad, a sanding block, a sanding belt, a sanding drum, a File, a grater, a grater or a planer is.
14. Verfahren zur Herstellung eines Schneidelements (1 1 ) nach einem der An- Sprüche 1 bis 10 oder eines Spanwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, umfassend die Verfahrensschritte 14. A method for producing a cutting element (1 1) according to any one of arrival claims 1 to 10 or a chip tool according to one of claims 1 1 to 13, comprising the method steps
- Verfestigen, insbesondere Kaltverfestigen und/oder Warmverfestigen, einer Zusammensetzung, umfassend  Solidifying, in particular cold-working and / or heat-hardening, a composition comprising
- mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix (1 ), - Schleifmittelpartikel (2), und  at least one matrix component for producing a matrix (1), abrasive particles (2), and
- mindestens eine Hohlraumbildungskomponente zum Erzeugen von Hohlräumen,  at least one cavitation component for generating cavities,
- Entfernen der Hohlraumbildungskomponenten, und  Removing the voiding components, and
- Füllen der erzeugten Hohlräume mit mindestens einem Schmiermittel (3).  - filling the cavities generated with at least one lubricant (3).
15. Verfahren zur Herstellung eines Schneidelements nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder eines Spanwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, umfassend die Verfahrensschritte 15. A method for producing a cutting element according to any one of claims 1 to 10 or a cutting tool according to one of claims 1 1 to 13, comprising the method steps
- Bereitstellen eines ersten Bereichs aus einer Zusammensetzung, welche - mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix (1 ) und Providing a first region of a composition, which comprises at least one matrix component for generating a matrix (1) and
- Schleifmittelpartikel (2), umfasst, Abrasive particles (2), includes,
- Aufbringen von einer oder mehreren, beispielsweise stabförmigen, plätt- chenförmigen oder gitterförmigen, Schmiermittelstrukturen (3) auf den ersten Bereich;  - Applying one or more, for example, rod-shaped, plate-like or lattice-shaped, lubricant structures (3) on the first region;
- Aufbringen eines zweiten Bereichs aus einer Zusammensetzung, welche - Applying a second region of a composition, which
- mindestens eine Matrixkomponente zum Erzeugen einer Matrix (1 ) undat least one matrix component for generating a matrix (1) and
- Schleifmittelpartikel - abrasive particles
umfasst, auf den ersten Bereich und die darauf aufgebrachten Schmiermittelstrukturen (3),  comprises, on the first region and the lubricant structures (3) applied thereto,
- Verfestigen, insbesondere Kaltverfestigen und/oder Warm verfestigen, der Anordnung.  - Solidify, especially strain hardening and / or heat strengthen the arrangement.
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