EP4072804A1 - Cutting element and the use thereof - Google Patents

Cutting element and the use thereof

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Publication number
EP4072804A1
EP4072804A1 EP20812090.7A EP20812090A EP4072804A1 EP 4072804 A1 EP4072804 A1 EP 4072804A1 EP 20812090 A EP20812090 A EP 20812090A EP 4072804 A1 EP4072804 A1 EP 4072804A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
cutting edge
edge
cutting element
equal
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.)
Pending
Application number
EP20812090.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Magin
Louis Patrick Fetcheping KEMDEM
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.)
Ceratizit Luxembourg SARL
Original Assignee
Ceratizit Luxembourg SARL
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 Ceratizit Luxembourg SARL filed Critical Ceratizit Luxembourg SARL
Publication of EP4072804A1 publication Critical patent/EP4072804A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27GACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G15/00Boring or turning tools; Augers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/24Cross section of the cutting edge
    • B23B2200/245Cross section of the cutting edge rounded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2222/00Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/16Cermet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2222/00Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/28Details of hard metal, i.e. cemented carbide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/27Composites
    • B23B2226/275Carbon fibre reinforced carbon composites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2228/00Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/04Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner applied by chemical vapour deposition [CVD]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2228/10Coatings
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2200/00Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/24Cross section of the cutting edge
    • B23C2200/246Cross section of the cutting edge rounded

Definitions

  • the present invention relates to a cutting element which is designed for machining a non-metallic composite material from a matrix and particles held together by the matrix, having a free face, a rake face and a cutting edge coated by an edge coating, by means of which the free face and the rake face are connected to one another.
  • the present invention also relates to a use of the cutting element.
  • the particles are formed, for example, by wood, for example in the form of wood chips or wood fibers, or by carbon, for example in the form of carbon fibers, or glass, for example in the form of glass fibers, or a natural or synthetic mineral Origin, for example in the form of mineral fibers.
  • the matrix is based, for example, on one or more organic compounds, in particular in the form of a plastic.
  • the matrix is formed by a certain plastic, namely an adhesive, for example a glue, the wood chips or wood fibers are soaked in it and then pressed.
  • an adhesive for example a glue
  • the wood chips or wood fibers are soaked in it and then pressed.
  • the wood fibers are used, for example so-called medium-density fiberboard (MDF) or high-density fiberboard (HDF).
  • MDF boards and HDF boards are also usually provided with a plastic coating, varnish or veneer, because this can be visually appealing, which makes machining even more demanding.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • abrasive wear usually occurs primarily on a cutting edge, but also on the adjacent areas of the flank and the rake face. If the closure has progressed too far, the quality of the machined non-metallic composite material is no longer acceptable.
  • the generic cutting element previously known from WO 2012/162849 A1 is therefore coated. The service life is accordingly increased compared to an uncoated cutting element.
  • the object of the present invention is therefore to provide a cutting element and a use with a longer service life, according to which the non-metallic composite material can be machined in an improved manner, in particular in the form of a chipboard, MDF, H DF, GRP or CFRP.
  • the cutting element which is designed for machining a non-metallic composite material from a matrix and particles held together by the matrix, has a flank, a rake face and a cutting edge coated by an edge coating, through which the flank and the rake face are connected to one another, the Cutting edge within a cutting edge portion thereof is curved in such a way that the cutting edge immediately below the edge coating in a section in a cutting plane which is perpendicular to the cutting edge, at each point of the cutting edge portion has a local radius of curvature which is greater than or equal to 10 ⁇ m and less than or equal to 80 pm, preferably greater than or equal to 15 pm and less than or equal to 60 pm, even more preferably greater than or equal to 20 pm and less than or equal to 40 pm.
  • This provides a rounded cutting edge which makes the cutting element sufficiently sharp (the edge coating that engages the non-metallic composite material during machining can follow the edge coating, for example because it was deposited on it), and at the same time is sufficiently curved, this is due to the radius of curvature at each point of the cutting edge section in the section in the cutting plane, in order to ensure the adhesion of the edge coating in an improved manner.
  • the cutting edge can then be circular or elliptical or otherwise rounded within the cutting edge section in the section in the cutting plane.
  • the cutting edge section can be symmetrical or asymmetrical in the section in the cutting plane.
  • the flank face and / or the rake face can each have one or more chamfers before they are connected to one another by the cutting edge.
  • the flank face and / or the rake face can be flat, faceted or curved, or be formed by a combination thereof.
  • the cutting edge can be straight or curved between two outer corners of the cutting element, or a combination thereof; a normal vector of the vertical cutting plane is parallel to a tangent placed on the cutting edge at a point.
  • the cutting edge section extends over at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90% of the cutting edge in the cut in the cutting plane. This improves the adhesion of the edge coating within this section because it is slightly curved in accordance with the radius of curvature. In the case of a radius of curvature that is constant in all points, it is particularly advantageous if the cutting edge section extends over 100%, that is to say the entire cutting edge in the section in the cutting plane.
  • the edge coating is preferably designed following the shape of the cutting edge, i.e. curved in such a way that in the section in the cutting plane that is perpendicular to the cutting edge it has a different local radius of curvature at each point, which is greater than the radius of curvature at the opposite one Point of the cutting edge immediately below the edge coating.
  • the composition of the edge coating which can comprise a plurality of individual layers or just one layer, is different from the composition of the cutting edge, that is to say the corresponding composition of a substrate body which forms the cutting edge, the rake face and the rake face.
  • the edge coating forms an outer cutting edge of the cutting element opposite the cutting edge section, which is sufficiently sharp and at the same time adheres sufficiently to the substrate body due to the curved cutting edge.
  • the radius of curvature is the same in at least two different, preferably in all, of the points of the cutting edge section in the section in the cutting plane. If it is the same in all points, the cutting edge in the section in the cutting plane is circular, which is particularly good for the adhesion of the edge coating in view of the fact that it is.
  • a wedge angle in the section in the cutting plane is defined by the flank and the rake face
  • the position and the radius of a circle in the section in the cutting plane is defined by a smallest radius of curvature of the radii of curvature and is a point on a through the bisector defined by the center of this circle.
  • the vertex of the wedge angle lies outside of the cutting edge section (it can, if necessary, lie within the edge coating), one of its angled legs touches the rake face and its other angled leg touches the flank.
  • the vertex is a point on the bisector through which the inner wedge angle, i.e. the wedge angle facing the cutting edge, is halved. This is because this makes the cutting edge particularly sharp while maintaining sufficient adhesion of the edge coating.
  • the cutting edge is formed at least in the area of the cutting edge section by a flart metal or cermet. Since the cutting edge and thus a corresponding substrate body of the cutting element, which also forms the cutting edge, are formed in the area of the cutting edge by one of these materials, the service life of the cutting element is increased even further because they are particularly hard and wear-resistant.
  • cemented carbide and cermet are each composite materials in which hard material particles, which make up the predominant component of the composite material, form a skeletal or framework structure, the interstices of which are filled by a more ductile metallic binder.
  • the FH a rtstoffparti ke I can in particular at least predominantly by tungsten carbide, titanium carbide and / or titanium carbonitride be formed, with additional z.
  • other hard material particles in particular carbides of the elements of groups IV to VI of the periodic table, may be present.
  • the ductile metallic binder usually consists at least predominantly of cobalt, nickel, iron or a base alloy of at least one of these elements. However, other elements can also be dissolved in the metallic binder in smaller quantities.
  • a base alloy is understood to mean that this element forms the predominant component of the alloy.
  • hard metal is used in which the hard material particles are at least predominantly formed by tungsten carbide and the metallic binder is a cobalt or cobalt-nickel-based alloy; the proportion by weight of the corresponding tungsten carbide particles is in particular at least 70 percent by weight, preferably more than 80 percent by weight, even more preferably more than 90 percent by weight, this proportion by weight preferably in the range from 70 percent by weight to 99 percent by weight, even more preferably from 80 percent by weight to inclusive 99 percent by weight inclusive, most preferably from 90 percent by weight to 99 percent by weight inclusive, or from 94 percent by weight to 99 percent by weight inclusive.
  • skeletal structure means that the hard material particles, for example hard material particles essentially formed by tungsten carbide, form a coherent particle network where any hard material particle touches at least one other hard material particle.
  • the cutting edge is formed at least in the area of the cutting edge section by a hard metal, the hard metal having hard material particles, the hard material particles forming a skeletal structure of the hard metal and the hard material particles having a grain size in the range from 0.1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m , preferably from 0.15 pm to 0.8 pm, even more preferably from 0.2 pm to 0.5 pm.
  • the grain size in one of these ranges gives the cutting edge a particularly stable one Adhesion from the edge coating, so that the life of the edge coating is extended.
  • the hard material particles in one of these areas are preferably essentially made up of tungsten carbide educated.
  • formed essentially by tungsten carbide means that at least 90% of the hard material particles are formed by tungsten carbide, preferably 95%, most preferably 99%. The same applies to cases in which the hard material particles are essentially formed by a different hard material phase.
  • the grain size is measured as "linear intercept length" in accordance with the international standard ISO 4499-2: 2008 (E).
  • EBSD recordings (EBSD, electron back-scatter diffraction) served as the basis is described for example in: KP Mingard et al., Comparison of EBSD and conventional methods of grain size measurement of hard metals ", Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials 27 (2009) 213-223.
  • the edge coating is formed at least in the region of the cutting edge by at least one deposited hard material layer, where the edge coating is formed on the cutting edge section.
  • the hard material layer is formed by diamond, amorphous carbon, cubic boron nitride or T1B2. This further improves the service life.
  • a plurality of polycrystalline hard material layers formed by diamond are particularly preferably deposited on the cutting edge section and thus the corresponding substrate body, in particular if this is formed by the hard metal or cermet.
  • One or more hard material layers formed by the amorphous carbon are preferably on the cutting edge section and thus the corresponding substrate body, in particular if this is formed by the hard metal or cermet, deposited.
  • Amorphous carbon is also known under the names DLC (diamond-like carbon) or diamond-like carbon.
  • the layer or layers formed by amorphous carbon are preferably those that contain hydrogen, the hydrogen content being at least 35 atomic percent (remainder carbon), so-called a: C, aC: H amorphous carbon, or those in which the carbon is tetrahedral, the hydrogen content being at least 25 atomic percent (remainder carbon) and the carbon sp 3 being hybridized, so-called ta: C, taC: H amorphous carbon.
  • the edge coating is designed to extend onto the flank face and / or onto the rake face. This increases the service life of the cutting element on one or both of these surfaces.
  • the microhardness of the edge coating, where it is formed on the flank face and / or on the rake face, preferably corresponds to the microhardness of the edge coating, where the edge coating is formed on the cutting edge section.
  • a layer thickness of the edge coating is greater than or equal to 0.5 ⁇ m and less than or equal to 20 ⁇ m, preferably greater than or equal to 5 ⁇ m and less than or 20 ⁇ m, where the edge coating is formed on the cutting edge section.
  • layer thicknesses which, in particular, but not only in the case of the deposited diamond fluff layer or several layers thereof and the deposited fl argent layer made of amorphous carbon or several layers thereof, further increase the service life.
  • the layer thickness is defined as the smallest distance from the outer surface of the edge coating to the cutting edge section and thus the corresponding substrate body in the area thereof, that is, perpendicular to a tangential plane applied to the edge coating.
  • the edge coating is formed at least on the cutting edge section by a PVD or a CVD deposition process.
  • the edge coating is accordingly deposited in the manner known to the person skilled in the art by means of PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition); However, other methods for this are also conceivable and also possible.
  • the at least one flare material layer thus deposited is preferably on its outer surface after the deposition of a Surface treatment by, for example, wet blasting or the like, in order to smooth them and, if necessary, to reduce internal stresses in them.
  • the cutting element it is designed as a cutting knife.
  • a knife edge is then formed by the cutting edge, which is particularly useful for the machining of the composite material, especially if the particles are formed by wood chips or wood fibers, the cutting element is flat, in particular for the mostly flat removal of thin layers from the composite material. This is in contrast to a cutting element, which is designed for the machining of metals and alloys from them.
  • the cutting element it is formed on a drilling tool, milling tool or planing tool.
  • the service life thereof which is increased by the curved cutting edge of the cutting element, is advantageously reflected on these tools.
  • the cutting element has these tools, so that a drilling tool, a milling tool or a planing tool with the cutting element or several thereof is provided in the sense of the present disclosure.
  • the particles are formed by wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive.
  • the increased service life of the cutting element is particularly beneficial because the composite material formed afterwards is particularly abrasive.
  • the particles can be formed by carbon fibers or glass fibers and the matrix
  • the cutting element is designed for machining the non-metallic composite material if it is a chipboard, MDF, HDF, CFRP or GFRP.
  • the object is also achieved by the use according to claim 13, that is to say by using a cutting element according to claim 1 or a claim dependent thereon or the disclosed developments or embodiments of the cutting element for machining for machining the non-metallic composite material.
  • the cutting element is then used in particular to separate the non-metallic composite material in a predetermined manner, for example by milling or planing, the curved cutting edge for a particularly clean cut even at high cutting speeds and longer cutting time.
  • the non-metallic composite material can be formed in some areas from a chipboard, MDF or HDF and in the remaining area from GRP or CFRP (this can be referred to as a hybrid non-metallic composite material), the cutting element being used to run both areas one after the other or together, for example along a common interface, to be machined.
  • the use of the cutting element is further improved if the particles are formed by wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive.
  • the advantage of the cutting element comes into play particularly well, because in the chipboard formed in this way in the case of the wood chips and the MDF and FH DF formed in this way in the case of the wood fibers, particularly clean cuts can be produced thereby, while at the same time the service life through better adhesion of the Cutting edge coating is increased.
  • the use of the cutting element is also improved if the particles are formed by carbon fibers or glass fibers and the matrix is formed by a plastic.
  • a CFRP or a GFRP is therefore provided.
  • the advantage of the cutting element comes into its own here, because particularly clean cuts can be produced in the CFRP and GFRP, while at the same time the service life is increased due to better adhesion of the cutting edge coating.
  • the use of the cutting element is further improved if a veneer, a plastic layer or a coating is formed on a surface of the composite material, in particular if the particles are formed by wood fibers or wood chips. Then the improved service life with sufficient cutting sharpness comes into play even better, because these surface materials tear particularly easily.
  • FIG. 1 a perspective, schematic and partial cross-sectional illustration of a coated cutting element in the area of its cutting edge, free surface and rake face;
  • FIG. 2 a detailed representation of the cutting element from FIG. 1 in section in a sectional plane perpendicular to the cutting edge;
  • FIG. Fig. 3 Detailed representation of the cutting element according to FIG. 2 with additionally shown
  • FIG. 1 shows a perspective, schematic and sectional cross-sectional illustration of a cutting element 1 for cutting a non-metallic composite material within the meaning of the present disclosure; a sectional view was therefore rotated in perspective so that the cross section and the rest of the structure of the cutting element 1 can be seen therefrom.
  • the cutting element 1 is coated with a fluff layer 2 made of precipitated polycrystalline diamond.
  • the flare material layer 2 was deposited on a wedge-shaped substrate body 3, which is formed by a tungsten carbide-containing flart metal, of the cutting element 1, namely on a flat free surface 4, a flat rake surface 5 and a curved cutting edge 6 through which the free surface 4 and the rake face 5 are connected;
  • a tungsten carbide-containing flart metal of the cutting element 1 namely on a flat free surface 4, a flat rake surface 5 and a curved cutting edge 6 through which the free surface 4 and the rake face 5 are connected;
  • several flare layers 2 made of the deposited diamond or another flare such as amorphous carbon are also conceivable and also possible.
  • the flank face 4, the rake face 5 and the cutting edge 6 are therefore coated with the flare material layer 2; it thus protects the substrate body 3, which is softer by comparison, from wear during machining.
  • the actual engagement in the non-metallic composite material during machining is thus formed by the flare material layer 2, which follows the shape of the substrate body 3, i.e. is curved where the cutting edge 6 is formed and is flat where the flank 4 and rake face 5 are formed are.
  • the substrate body 3 is basically suitable for machining the non-metallic composite material, it is usually not sufficiently wear-resistant.
  • the layer thickness of the hard material layer 3 is shown as constant by way of example, this being determined by the smallest distance between its surfaces (free surface 4 ' , rake surface 5 ' , the curved surface of the hard material layer 3 corresponding to the cutting edge 6 ' ) to the opposing surfaces of the substrate body (free surface 4, rake face 5, which is defined by the curved surface of the substrate body 3) corresponding to the cutting edge 6.
  • the hard material layer 3 can also be deposited only on the cutting edge 6 or only on the cutting edge 6 and the free surface 4 or only on the cutting edge 6 and the rake surface 5.
  • the curved cutting edge 6 can be seen particularly well.
  • a corresponding local radius of curvature 9 can be assigned to each point of the cutting edge section 8 (for the sake of clarity, only four radii of curvature are shown 9 shown). Since the cutting edge section 8 is circular, the radii of curvature 9 are equal.
  • the cutting edge section 8 and thus the cutting edge 6 begin on the side of the flank 4 where it stops being flat, and on the side of the rake face 5 where it stops being flat. Accordingly, the cutting edge 6 ' begins on the side of the flank face 4' where it ceases to be flat, and on the side of the rake face 5 ' where it stops being flat.
  • the cutting edge 6 ' is thus also circularly curved, but with a larger radius of curvature at each point thereof.
  • FIG. 3 corresponds to that in FIG. 2 with the difference that a wedge angle 7 is expressly shown, which the flank face 4 and the rake face 5 form with one another; the wedge angle 7 is 56 ° by way of example, but smaller or larger wedge angles are also conceivable.
  • the bisector 10 of the wedge angle 7 penetrates the center of a circle 11, the center being defined by the radii of curvature 9.

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Abstract

The invention relates to a cutting element (1) which is designed for cutting a non-metallic composite material of a matrix and particles held together by the matrix, comprising a flank (4), a face (5) and a cutting edge (6) coated with an edge coating (2) by which edge the flank (4) and the face (5) are connected to one another, with which the non-metallic composite material can be machined in an improved manner, such that the cutting edge (6) is curved within a cutting edge portion (8), and away therefrom, such that the cutting edge (2) has, at any point in the cutting edge portion (8) immediately below the edge coating (2) in a section in a section plane that is perpendicular to the cutting edge (6), a local curvature radius (9) which is greater than or equal to 10 μm and smaller than or equal to 80 μm, preferably greater than or equal to 15 μm and smaller than or equal to 60 μm, even more preferably greater than or equal to 20 μm and smaller than or equal to 40 μm.

Description

SCHNEIDELEMENT UND VERWENDUNG DAVON CUTTING ELEMENT AND USE OF IT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidelement, welches zur Zerspanung eines nichtmetallischen Verbundwerkstoffes aus einer Matrix und durch die Matrix zusammengehaltenen Teilchen ausgebildet ist, aufweisend eine Freifläche, eine Spanfläche und eine durch eine Kantenbeschichtung beschichtete Schneidkante, durch welche die Freifläche und die Spanfläche miteinander verbunden sind. The present invention relates to a cutting element which is designed for machining a non-metallic composite material from a matrix and particles held together by the matrix, having a free face, a rake face and a cutting edge coated by an edge coating, by means of which the free face and the rake face are connected to one another.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Schneidelements. The present invention also relates to a use of the cutting element.
Bei dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff werden die Teilchen zum Beispiel durch Holz gebildet, zum Bespiel in Form von Holzspänen oder Holzfasern, oder durch Carbon, zum Bespiel in Form von Carbonfasern, oder Glas, zum Bespiel in Form von Glasfasern, oder durch ein Mineral natürlichen oder synthetischen Ursprungs, zum Beispiel in Form von Mineralfasern. Die Matrix basiert zum Beispiel auf einer oder mehreren organischen Verbindungen, insbesondere in Form eines Kunststoffs. In the case of the non-metallic composite material, the particles are formed, for example, by wood, for example in the form of wood chips or wood fibers, or by carbon, for example in the form of carbon fibers, or glass, for example in the form of glass fibers, or a natural or synthetic mineral Origin, for example in the form of mineral fibers. The matrix is based, for example, on one or more organic compounds, in particular in the form of a plastic.
Im Falle der Holzspäne und Holzfasern wird die Matrix durch einen bestimmten Kunststoff gebildet, nämlichen einen Klebstoff, zum Beispiel einen Leim, die Holzspäne bzw. Holzfasern darin getränkt und anschließend gepresst. Werden die Holzspäne verwendet, werden auf diese Weise zum Beispiel Spanplatten hergestellt, werden die Holzfasern hingegen verwendet, zum Beispiel sogenannte mitteldichte Faserplatten (MDF) oder hochverdichtete Faserplatten (HDF). MDF-Platten und HDF-Platten sind außerdem üblicherweise mit einer Kunststoffbeschichtung, einer Lackierung oder einem Furnier versehen, weil dies optisch ansprechend wirken kann, was die Zerspanung noch anspruchsvoller macht. In the case of wood chips and wood fibers, the matrix is formed by a certain plastic, namely an adhesive, for example a glue, the wood chips or wood fibers are soaked in it and then pressed. If the wood chips are used, for example, chipboard is produced in this way, whereas the wood fibers are used, for example so-called medium-density fiberboard (MDF) or high-density fiberboard (HDF). MDF boards and HDF boards are also usually provided with a plastic coating, varnish or veneer, because this can be visually appealing, which makes machining even more demanding.
Im Falle der Carbonfasern und Glasfasern, welche je nach ihrer Länge in Kurz- oder Langfasern unterteilt werden können (das Gleiche ist auch auf die Holzfasern anwendbar), wird die Matrix durch einen Kunststoff gebildet. Diesen Teilchen entsprechend wird der solchermaßen gebildete nichtmetallische Verbundwerkstoff als carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) bzw. glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) bezeichnet. In the case of carbon fibers and glass fibers, which can be divided into short or long fibers depending on their length (the same can also be applied to wood fibers), the matrix is formed by a plastic. Corresponding to these particles, the non-metallic composite material formed in this way is referred to as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or glass fiber reinforced plastic (GFRP).
Bei der Zerspanung des nichtmetallischen Verbundwerkstoffes, was sich grundsätzlich von der Zerspanung von Metallen und Legierungen daraus unterscheidet, tritt üblicherweise abrasiver Verschleiß vor allem an einer Schneidkante, aber auch an den daran angrenzenden Bereichen der Freifläche und der Spanfläche auf. Ist der Verschließ zu weit fortgeschritten, ist die Qualität des zerspanten nichtmetallischen Verbundwerkstoffes nicht mehr akzeptabel. Das aus der WO 2012/162849 Al vorbekannte gattungsbildende Schneidelement ist daher beschichtet. Die Standzeit wird dementsprechend gegenüber einem unbeschichteten Schneidelement erhöht. When machining the non-metallic composite material, which is fundamentally different from the machining of metals and alloys, abrasive wear usually occurs primarily on a cutting edge, but also on the adjacent areas of the flank and the rake face. If the closure has progressed too far, the quality of the machined non-metallic composite material is no longer acceptable. The generic cutting element previously known from WO 2012/162849 A1 is therefore coated. The service life is accordingly increased compared to an uncoated cutting element.
Allerdings neigt die Beschichtung beim vorbekannten Schneidelement dazu, bei großer Schneidkantenbelastung, abzuplatzen. Dies reduziert die durch die Kantenbeschichtung eigentlich erreichbar Standzeit. However, in the case of the previously known cutting element, the coating tends to flake off when the cutting edge is heavily loaded. This reduces the service life actually achievable through the edge coating.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Schneidelement und eine Verwendung mit einer längeren Standzeit anzugeben, wonach in verbesserter Weise der nichtmetallische Verbundwerkstoff zerspant werden kann, insbesondere in Form einer Spanplatte, MDF, H DF, GFK oder CFK. The object of the present invention is therefore to provide a cutting element and a use with a longer service life, according to which the non-metallic composite material can be machined in an improved manner, in particular in the form of a chipboard, MDF, H DF, GRP or CFRP.
Diese Aufgabe wird durch ein Schneidelement nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den davon abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a cutting element according to claim 1. Advantageous further developments are given in the dependent claims.
Das Schneidelement, welches zur Zerspanung eines nichtmetallischen Verbundwerkstoffes aus einer Matrix und durch die Matrix zusammengehaltenen Teilchen ausgebildet ist, weist eine Freifläche, eine Spanfläche und eine durch eine Kantenbeschichtung beschichtete Schneidkante, durch welche die Freifläche und die Spanfläche miteinander verbunden sind, auf, wobei die Schneidkante innerhalb eines Schneidkantenabschnitts davon derart gekrümmt ist, dass die Schneidkante unmittelbar unterhalb der Kantenbeschichtung in einem Schnitt in einer Schnittebene, die senkrecht zu der Schneidkante steht, in jedem Punkt des Schneidkantenabschnitts einen lokalen Krümmungsradius aufweist, der größer oder gleich 10 pm und kleiner oder gleich 80 pm, vorzugsweise größer oder gleich 15 pm und kleiner oder gleich 60 pm, noch mehr bevorzugt größer oder gleich 20 pm und kleiner oder gleich 40 pm, ist. Dadurch wird eine abgerundete Schneidkante bereitgestellt, welche das Schneidelement hinreichend schnittscharf macht (die Kantenbeschichtung, welche im Eingriff mit dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff beim Zerspanen steht, kann der Kantenbeschichtung folgend ausgebildet, zum Beispiel weil sie darauf abgeschieden wurde), und zugleich hinreichend gering gekrümmt ist, dies aufgrund des Krümmungsradius in jedem Punkt des Schneidkantenabschnitts in dem Schnitt in der Schnittebene, um die Anhaftung der Kantenbeschichtung in verbesserter Weise zu gewährleisten. Die Schneidkante kann danach innerhalb des Schneidkantenabschnitts in dem Schnitt in der Schnittebene kreisförmig oder elliptisch oder sonst wie verrundet ausgebildet sind. Der Schneidkantenabschnitt kann in dem Schnitt in der Schnittebene symmetrisch sein oder asymmetrisch. The cutting element, which is designed for machining a non-metallic composite material from a matrix and particles held together by the matrix, has a flank, a rake face and a cutting edge coated by an edge coating, through which the flank and the rake face are connected to one another, the Cutting edge within a cutting edge portion thereof is curved in such a way that the cutting edge immediately below the edge coating in a section in a cutting plane which is perpendicular to the cutting edge, at each point of the cutting edge portion has a local radius of curvature which is greater than or equal to 10 μm and less than or equal to 80 pm, preferably greater than or equal to 15 pm and less than or equal to 60 pm, even more preferably greater than or equal to 20 pm and less than or equal to 40 pm. This provides a rounded cutting edge which makes the cutting element sufficiently sharp (the edge coating that engages the non-metallic composite material during machining can follow the edge coating, for example because it was deposited on it), and at the same time is sufficiently curved, this is due to the radius of curvature at each point of the cutting edge section in the section in the cutting plane, in order to ensure the adhesion of the edge coating in an improved manner. The cutting edge can then be circular or elliptical or otherwise rounded within the cutting edge section in the section in the cutting plane. The cutting edge section can be symmetrical or asymmetrical in the section in the cutting plane.
Die Freifläche und/oder die Spanfläche können jeweils eine oder mehrere Fasen aufweisen, bevor sie durch die Schneidkante miteinander verbunden sind. Die Freifläche und/oder die Spanfläche können eben, facettiert oder gekrümmt ausgebildet sein oder durch eine Kombination davon ausgebildet sein. The flank face and / or the rake face can each have one or more chamfers before they are connected to one another by the cutting edge. The flank face and / or the rake face can be flat, faceted or curved, or be formed by a combination thereof.
Die Schneidkante kann zwischen zwei äußeren Ecken des Schneidelements gerade oder gekrümmt oder gemäß einer Kombination daraus verlaufend ausgebildet sein; ein Normalenvektor der senkrechten Schnittebene steht dabei parallel zu einer an der Schneidkante in einem Punkt angelegten Tangente. The cutting edge can be straight or curved between two outer corners of the cutting element, or a combination thereof; a normal vector of the vertical cutting plane is parallel to a tangent placed on the cutting edge at a point.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements erstreckt sich der Schneidkantenabschnitt über mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 70 %, noch mehr bevorzugt mindestens 90% der Schneidkante in dem Schnitt in der Schnittebene. Dadurch wird die Anhaftung der Kantenbeschichtung innerhalb dieses Abschnitts verbessert, weil er dem Krümmungsradius entsprechend gering gekrümmt ist. Im Falle eines in allen Punkten konstanten Krümmungsradius ist es besonders vorteilhaft, wenn sich der Schneidkantenabschnitt über 100 %, also die gesamte Schneidkante in dem Schnitt in der Schnittebene erstreckt. According to a further development of the cutting element, the cutting edge section extends over at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90% of the cutting edge in the cut in the cutting plane. This improves the adhesion of the edge coating within this section because it is slightly curved in accordance with the radius of curvature. In the case of a radius of curvature that is constant in all points, it is particularly advantageous if the cutting edge section extends over 100%, that is to say the entire cutting edge in the section in the cutting plane.
Die Kantenbeschichtung ist vorzugsweise der Form der Schneidkante folgend ausgebildet, also derart gekrümmt, dass sie in dem Schnitt in der Schnittebene, die senkrecht zu der Schneidkante steht, in jedem Punkt einen lokalen anderen Krümmungsradius aufweist, der größer ist, als der Krümmungsradius an dem gegenüberliegenden Punkt der Schneidkante unmittelbar unterhalb der Kantenbeschichtung. The edge coating is preferably designed following the shape of the cutting edge, i.e. curved in such a way that in the section in the cutting plane that is perpendicular to the cutting edge it has a different local radius of curvature at each point, which is greater than the radius of curvature at the opposite one Point of the cutting edge immediately below the edge coating.
Die Zusammensetzung der Kantenbeschichtung, welche mehrere Einzelschichten oder nur eine Schicht umfassen kann, ist von der Zusammensetzung der Schneidkante, also der entsprechenden Zusammensetzung eines Substratkörpers, welcher die Schneidkante, die Spanfläche und Spanfläche bildet, verschieden. Dadurch wird durch die Kantenbeschichtung eine dem Schneidkantenabschnitt gegenüberliegende äußere Schneidkante des Schneidelements gebildet, welche hinreichend schnittscharf ist und zugleich aufgrund der gekrümmten Schneidkante an dem Substratkörper hinreichend anhaftet. Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist der Krümmungsradius in mindestens zwei verschiedenen, vorzugsweise in allen, der Punkte des Schneidkantenabschnitt in dem Schnitt in der Schnittebene gleich groß. Wenn er in allen Punkten gleich groß ist, ist die Schneidkante in dem Schnitt in der Schnittebene kreisförmig, was für die Anhaftung der Kantenbeschichtung angesichts besonders gut ist. The composition of the edge coating, which can comprise a plurality of individual layers or just one layer, is different from the composition of the cutting edge, that is to say the corresponding composition of a substrate body which forms the cutting edge, the rake face and the rake face. As a result, the edge coating forms an outer cutting edge of the cutting element opposite the cutting edge section, which is sufficiently sharp and at the same time adheres sufficiently to the substrate body due to the curved cutting edge. According to a further development of the cutting element, the radius of curvature is the same in at least two different, preferably in all, of the points of the cutting edge section in the section in the cutting plane. If it is the same in all points, the cutting edge in the section in the cutting plane is circular, which is particularly good for the adhesion of the edge coating in view of the fact that it is.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist durch die Freifläche und die Spanfläche ein Keilwinkel in dem Schnitt in der Schnittebene definiert, ist durch einen kleinsten Krümmungsradius der Krümmungsradien die Position und der Radius eines Kreises in dem Schnitt in der Schnittebene definiert und ist ein Punkt auf einer durch den Keilwinkel definierten Winkelhalbierenden durch das Zentrum dieses Kreises definiert. Dadurch erreicht die Schneidkante ihre maximale Schnittschärfe an einem äußeren Punkt dieser, wobei dort zugleich eine hinreichende Anhaftung der Kantenbeschichtung bereitgestellt wird. Dies ist eine Form, welche bei einem Folgen dieser durch die Kantenbeschichtung für das Zerspanen des nichtmetallischen Verbundwerkstoffs besonders gut geeignet ist. Der Scheitelpunkt des Keilwinkels liegt dabei außerhalb des Schneidkantenabschnitts (er kann ggf. innerhalb der Kantenbeschichtung liegen), sein einer Winkelschenkel tangiert die Spanfläche und sein anderer Winkelschenkel die Freifläche. Der Scheitelpunkt ist ein Punkt auf der Winkelhalbierenden, durch welche der innenliegende, also der Schneidkante zugewandte Keilwinkel halbiert wird. Denn dadurch wird die Schneidkante unter Beibehaltung einer hinreichenden Anhaftung der Kantenbeschichtung besonders schnittscharf. According to a development of the cutting element, a wedge angle in the section in the cutting plane is defined by the flank and the rake face, the position and the radius of a circle in the section in the cutting plane is defined by a smallest radius of curvature of the radii of curvature and is a point on a through the bisector defined by the center of this circle. As a result, the cutting edge achieves its maximum cutting sharpness at an outer point thereof, with sufficient adhesion of the edge coating being provided there at the same time. This is a shape which is particularly well suited for machining the non-metallic composite material if this is followed by the edge coating. The vertex of the wedge angle lies outside of the cutting edge section (it can, if necessary, lie within the edge coating), one of its angled legs touches the rake face and its other angled leg touches the flank. The vertex is a point on the bisector through which the inner wedge angle, i.e. the wedge angle facing the cutting edge, is halved. This is because this makes the cutting edge particularly sharp while maintaining sufficient adhesion of the edge coating.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist die Schneidkante zumindest im Bereich des Schneidkantenabschnitts durch ein Flartmetall oder Cermet gebildet. Indem die Schneidkante und damit ein entsprechender Substratkörper des Schneidelements, welcher auch die Schneidkante bildet, im Bereich der Schneidkante durch eines dieser Materialien gebildet sind, wird die Standzeit des Schneidelements noch weiter erhöht, weil diese besonders hart und verschleißfest sind. According to a development of the cutting element, the cutting edge is formed at least in the area of the cutting edge section by a flart metal or cermet. Since the cutting edge and thus a corresponding substrate body of the cutting element, which also forms the cutting edge, are formed in the area of the cutting edge by one of these materials, the service life of the cutting element is increased even further because they are particularly hard and wear-resistant.
Flartmetall (cemented Carbide) und Cermet sind im Sinne der vorliegenden Offenbarung jeweils Verbundwerkstoffe, bei denen FHartstoffpartikel, die den überwiegenden Bestandteil des Verbundwerkstoffs ausmachen, eine Skelett- oder Gerüststruktur bilden, deren Zwischenräume durch einen demgegenüber duktileren metallischen Binder gefüllt sind. Die FH a rtstoff pa rti ke I können dabei insbesondere zumindest überwiegend durch Wolframkarbid, Titankarbid und/oder Titankarbonitrid gebildet sein, wobei in geringeren Mengen zusätzlich z. B. auch andere Hartstoffpartikel, insbesondere Karbide der Elemente der Gruppen IV bis VI des Periodensystems, vorhanden sein können. Der duktile metallische Binder besteht üblicherweise zumindest überwiegend aus Cobalt, Nickel, Eisen oder einer Basislegierung von zumindest einem dieser Elemente. Es können allerdings in geringeren Mengen auch noch andere Elemente in dem metallischen Binder gelöst sein. Unter einer Basislegierung ist dabei zu verstehen, dass dieses Element den überwiegenden Bestandteil der Legierung bildet. Am häufigsten kommt Hartmetall zum Einsatz, bei dem die Hartstoffpartikel zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildet sind und der metallische Binder eine Cobalt- oder Cobalt-Nickel- Basislegierung ist; der Gewichtsanteil der entsprechenden Wolframkarbid-Partikel ist dabei insbesondere mindestens 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr als 80 Gewichtsprozent, noch bevorzugter mehr als 90 Gewichtsprozent, wobei dieser Gewichtsanteil vorzugsweise im Bereich von einschließlich 70 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent, noch mehr bevorzugter von einschließlich 80 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent, am meisten bevorzugt von einschließlich 90 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent oder von 94 Gewichtsprozent bis 99 Gewichtsprozent liegen kann. For the purposes of the present disclosure, cemented carbide and cermet are each composite materials in which hard material particles, which make up the predominant component of the composite material, form a skeletal or framework structure, the interstices of which are filled by a more ductile metallic binder. The FH a rtstoffparti ke I can in particular at least predominantly by tungsten carbide, titanium carbide and / or titanium carbonitride be formed, with additional z. B. other hard material particles, in particular carbides of the elements of groups IV to VI of the periodic table, may be present. The ductile metallic binder usually consists at least predominantly of cobalt, nickel, iron or a base alloy of at least one of these elements. However, other elements can also be dissolved in the metallic binder in smaller quantities. A base alloy is understood to mean that this element forms the predominant component of the alloy. Most frequently, hard metal is used in which the hard material particles are at least predominantly formed by tungsten carbide and the metallic binder is a cobalt or cobalt-nickel-based alloy; the proportion by weight of the corresponding tungsten carbide particles is in particular at least 70 percent by weight, preferably more than 80 percent by weight, even more preferably more than 90 percent by weight, this proportion by weight preferably in the range from 70 percent by weight to 99 percent by weight, even more preferably from 80 percent by weight to inclusive 99 percent by weight inclusive, most preferably from 90 percent by weight to 99 percent by weight inclusive, or from 94 percent by weight to 99 percent by weight inclusive.
Skelettstruktur heißt im Sinne der vorliegenden Offenbarung, dass die Hartstoffpartikel, zum Beispiel durch im Wesentlichen Wolframkarbid gebildete Hartstoffpartikel, ein zusammenhängendes Partikelnetzwerk bilden, wo ein beliebiges Hartstoffpartikel mindestens ein anderes Hartstoffpartikel berührt. In the context of the present disclosure, skeletal structure means that the hard material particles, for example hard material particles essentially formed by tungsten carbide, form a coherent particle network where any hard material particle touches at least one other hard material particle.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist die Schneidkante zumindest im Bereich des Schneidkantenabschnitts durch ein Hartmetall gebildet, wobei das Hartmetall Hartstoffpartikel hat, wobei die Hartstoffpartikel eine Skelettstruktur des Hartmetalls bilden und wobei die Hartstoffpartikel eine Korngröße im Bereich von 0,1 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise von 0,15 pm bis 0,8 pm, noch mehr bevorzugt von 0,2 pm bis 0,5 pm, haben. Die Korngröße in einem dieser Bereiche (von 0,1 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise von 0,15 pm bis 0,8 pm, noch mehr bevorzugt von 0,2 pm bis 0,5 pm) verleiht der Schneidkante eine besonders stabile Anhaftung von der Kantenbeschichtung, so dass sich die Lebensdauer der Kantenbeschichtung verlängert. Die Hartstoffpartikel in einem dieser Bereiche (von 0,1 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise von 0,15 pm bis 0,8 pm, noch mehr bevorzugt von 0,2 pm bis 0,5 pm) sind vorzugsweise im Wesentlichen durch Wolframkarbid gebildet. Im Wesentlichen durch Wolframkarbid gebildet heißt im Sinne der vorliegenden Offenbarung, dass mindestens 90 % der Hartstoffpartikel durch Wolframkarbid gebildet sind, vorzugsweise 95 %, am meisten bevorzugt 99 %. Analoges gilt für die Fälle, in denen die Hartstoffpartikel durch eine andere Hartstoffphase im Wesentlichen gebildet sind. According to a development of the cutting element, the cutting edge is formed at least in the area of the cutting edge section by a hard metal, the hard metal having hard material particles, the hard material particles forming a skeletal structure of the hard metal and the hard material particles having a grain size in the range from 0.1 μm to 1.5 μm , preferably from 0.15 pm to 0.8 pm, even more preferably from 0.2 pm to 0.5 pm. The grain size in one of these ranges (from 0.1 .mu.m to 1.5 .mu.m, preferably from 0.15 .mu.m to 0.8 .mu.m, even more preferably from 0.2 .mu.m to 0.5 .mu.m) gives the cutting edge a particularly stable one Adhesion from the edge coating, so that the life of the edge coating is extended. The hard material particles in one of these areas (from 0.1 μm to 1.5 μm, preferably from 0.15 μm to 0.8 μm, even more preferably from 0.2 μm to 0.5 μm) are preferably essentially made up of tungsten carbide educated. In the context of the present disclosure, formed essentially by tungsten carbide means that at least 90% of the hard material particles are formed by tungsten carbide, preferably 95%, most preferably 99%. The same applies to cases in which the hard material particles are essentially formed by a different hard material phase.
Die Korngröße wird in der vorliegenden Offenbarung als „linear intercept length", gemäß dem internationalen Standard ISO 4499-2:2008(E) gemessen. Als Grundlage dienten EBSD- Aufnahmen (EBSD, electron back-scatter diffraction). Die Messmethodik an solchen Aufnahmen ist zum Beispiel beschrieben in: K.P. Mingard et al., Comparison of EBSD and conventional methods of grain size measurement of hard metals", Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials 27 (2009) 213-223. In the present disclosure, the grain size is measured as "linear intercept length" in accordance with the international standard ISO 4499-2: 2008 (E). EBSD recordings (EBSD, electron back-scatter diffraction) served as the basis is described for example in: KP Mingard et al., Comparison of EBSD and conventional methods of grain size measurement of hard metals ", Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials 27 (2009) 213-223.
Der Gewichtsanteil der Hartstoffpartikel mit der Korngröße im Bereich von 0,1 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise von 0,15 pm bis 0,8 pm, noch mehr bevorzugt von 0,2 pm bis 0,5 pm, kann insbesondere im Bereich von einschließlich 70 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent liegen, noch mehr bevorzugter von einschließlich 80 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent, am meisten bevorzugt von einschließlich 90 Gewichtsprozent bis einschließlich 99 Gewichtsprozent oder von 94 Gewichtsprozent bis 99 Gewichtsprozent liegen. The weight fraction of the hard material particles with a grain size in the range from 0.1 μm to 1.5 μm, preferably from 0.15 μm to 0.8 μm, even more preferably from 0.2 μm to 0.5 μm, can in particular be in the range from 70 percent by weight to 99 percent by weight inclusive, more preferably from 80 percent by weight to 99 percent by weight inclusive, most preferably from 90 percent by weight to 99 percent by weight inclusive, or from 94 percent by weight to 99 percent by weight inclusive.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist die Kantenbeschichtung zumindest im Bereich der Schneidkante durch mindestens eine abgeschiedene Hartstoffschicht gebildet, wo die Kantenbeschichtung auf dem Schneidkantenabschnitt ausgebildet ist. Dadurch wird die Standzeit des Schneidelements noch weiter erhöht, weil eine solche Hartstoff Schicht besonders verschleißfest ist und diese der Schneidkante dadurch folgend ausgebildet ist, also entsprechend gekrümmt ist. According to a development of the cutting element, the edge coating is formed at least in the region of the cutting edge by at least one deposited hard material layer, where the edge coating is formed on the cutting edge section. As a result, the service life of the cutting element is increased even further, because such a hard material layer is particularly wear-resistant and it is designed to follow the cutting edge, that is to say is correspondingly curved.
Diese Weiterbildung wird noch weiter verbessert, wenn die Hartstoff Schicht durch Diamant, amorphen Kohlenstoff, kubisches Bornitrid oder T1B2 gebildet ist. Dies verbessert die Standzeit noch weiter. Besonders bevorzugt sind mehrere durch Diamant gebildete polykristalline Hartstoffschichten auf dem Schneidkantenabschnitt und damit dem entsprechenden Substratkörper, insbesondere wenn dieser durch das Hartmetall oder Cermet gebildet ist, abgeschieden. Vorzugsweise sind eine oder mehrere durch den amorphen Kohlenstoff gebildeten Hartstoffschichten auf dem Schneidkantenabschnitt und damit dem entsprechenden Substratkörper, insbesondere wenn dieser durch das Hartmetall oder Cermet gebildet ist, abgeschieden. Amorpher Kohlenstoff ist auch bekannt unter den Bezeichnungen DLC (Diamond-like Carbon) oder diamantähnlicher Kohlenstoff. Bei der oder den durch amorphen Kohlenstoff gebildeten Schichten handelt es sich vorzugsweise um solche, die wasserstoffhaltig sind, wobei der Wasserstoffanteil mindestens 35 Atomprozent beträgt (Rest Kohlenstoff), sogenannter a:C, a-C:H amorpher Kohlenstoff, oder solche, bei denen der Kohlenstoff tetraedrisch ist, wobei der Wasserstoffanteil mindestens 25 Atomprozent beträgt (Rest Kohlenstoff) und der Kohlenstoff sp3 hybridisiert ist, sogenannter t-a:C, t-a-C:H amorpher Kohlenstoff. This development is further improved if the hard material layer is formed by diamond, amorphous carbon, cubic boron nitride or T1B2. This further improves the service life. A plurality of polycrystalline hard material layers formed by diamond are particularly preferably deposited on the cutting edge section and thus the corresponding substrate body, in particular if this is formed by the hard metal or cermet. One or more hard material layers formed by the amorphous carbon are preferably on the cutting edge section and thus the corresponding substrate body, in particular if this is formed by the hard metal or cermet, deposited. Amorphous carbon is also known under the names DLC (diamond-like carbon) or diamond-like carbon. The layer or layers formed by amorphous carbon are preferably those that contain hydrogen, the hydrogen content being at least 35 atomic percent (remainder carbon), so-called a: C, aC: H amorphous carbon, or those in which the carbon is tetrahedral, the hydrogen content being at least 25 atomic percent (remainder carbon) and the carbon sp 3 being hybridized, so-called ta: C, taC: H amorphous carbon.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist die Kantenbeschichtung auf die Freifläche und/oder auf die Spanfläche erstreckend ausgebildet. Dies erhöht die Standzeit des Schneidelements auf einer oder beiden dieser Flächen. Vorzugsweise ist entspricht die Mikrohärte der Kantenbeschichtung, wo diese auf die Freifläche und/oder auf die Spanfläche ausgebildet ist, der Mikrohärte der Kantenbeschichtung, wo die Kantenbeschichtung auf dem Schneidkantenabschnitt ausgebildet ist. According to a further development of the cutting element, the edge coating is designed to extend onto the flank face and / or onto the rake face. This increases the service life of the cutting element on one or both of these surfaces. The microhardness of the edge coating, where it is formed on the flank face and / or on the rake face, preferably corresponds to the microhardness of the edge coating, where the edge coating is formed on the cutting edge section.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist eine Schichtdicke der Kantenbeschichtung zumindest im Bereich der Schneidkante größer oder gleich 0,5 pm und kleiner oder gleicher 20 pm, vorzugsweise größer oder gleich 5 pm und kleiner oder 20 pm, wo die Kantenbeschichtung auf dem Schneidkantenabschnitt ausgebildet ist. Dies sind Schichtdicken, welche insbesondere aber nicht nur im Falle der abgeschiedenen Diamant-Flartstoffschicht oder mehreren Schichten davon sowie der abgeschiedenen Fl artstoff Schicht aus amorphen Kohlenstoff oder mehreren Schichten davon, die Standzeit weiter erhöhen. Die Schichtdicke ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als der kleinste Abstand von der Außenoberfläche der Kantenbeschichtung zu dem Schneidkantenabschnitt und damit dem entsprechenden Substratkörper im Bereich davon definiert, also senkrecht zu einer an die Kantenbeschichtung angelegten Tangentialebene. According to a further development of the cutting element, a layer thickness of the edge coating, at least in the area of the cutting edge, is greater than or equal to 0.5 μm and less than or equal to 20 μm, preferably greater than or equal to 5 μm and less than or 20 μm, where the edge coating is formed on the cutting edge section. These are layer thicknesses which, in particular, but not only in the case of the deposited diamond fluff layer or several layers thereof and the deposited fl argent layer made of amorphous carbon or several layers thereof, further increase the service life. In the context of the present disclosure, the layer thickness is defined as the smallest distance from the outer surface of the edge coating to the cutting edge section and thus the corresponding substrate body in the area thereof, that is, perpendicular to a tangential plane applied to the edge coating.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements die Kantenbeschichtung durch ein PVD- oder ein CVD-Abscheidungsverfahren zumindest auf dem Schneidkantenabschnitt ausgebildet. Die Kantenbeschichtung wird demnach in der dem Fachmann bekannten Weise mittels PVD (physical vapor deposition) oder CVD (Chemical vapor desposition) abgeschieden; denkbar und auch möglich sind aber auch andere Verfahren dafür. Vorzugsweise wird die so abgeschiedene mindestens eine Flartstoffschicht an ihrer Außenoberfläche nach der Abscheidung einer Oberflächenbehandlung durch zum Beispiel Nassstrahlen oder dergleichen unterzogen, um diese zu glätten und ggf. vorhandene Eigenspannungen darin abzubauen. According to a development of the cutting element, the edge coating is formed at least on the cutting edge section by a PVD or a CVD deposition process. The edge coating is accordingly deposited in the manner known to the person skilled in the art by means of PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition); However, other methods for this are also conceivable and also possible. The at least one flare material layer thus deposited is preferably on its outer surface after the deposition of a Surface treatment by, for example, wet blasting or the like, in order to smooth them and, if necessary, to reduce internal stresses in them.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist es als Schneidmesser ausgebildet. Danach wird durch die Schneidkante eine Messerkante gebildet, was für die Zerspanung des Verbundwerkstoffs, insbesondere wenn die Teilchen durch Holzspäne oder Holzfasern gebildet sind, besonders zweckmäßig ist, das Schneidelement ist flach ausgebildet, insbesondere zur zumeist flächigen Abtragung dünner Schichten von dem Verbundwerkstoff. Dies im Unterschied zu einem Schneidelement, das für die Zerspanung von Metallen und Legierungen daraus ausgebildet ist. According to a development of the cutting element, it is designed as a cutting knife. A knife edge is then formed by the cutting edge, which is particularly useful for the machining of the composite material, especially if the particles are formed by wood chips or wood fibers, the cutting element is flat, in particular for the mostly flat removal of thin layers from the composite material. This is in contrast to a cutting element, which is designed for the machining of metals and alloys from them.
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist es an einem Bohrwerkzeug, Fräswerkzeug oder Hobelwerkzeug ausgebildet. Die durch die gekrümmte Schneidkante des Schneidelements erhöhte Standzeit davon schlägt in vorteilhafterweise auf diese Werkzeuge nieder. According to a further development of the cutting element, it is formed on a drilling tool, milling tool or planing tool. The service life thereof, which is increased by the curved cutting edge of the cutting element, is advantageously reflected on these tools.
Insbesondere weist das Schneidelement diese Werkzeuge auf, so dass ein Bohrwerkzeug, ein Fräswerkzeug oder ein Hobelwerkzeug mit dem Schneidelement oder mehreren davon im Sinne der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird. In particular, the cutting element has these tools, so that a drilling tool, a milling tool or a planing tool with the cutting element or several thereof is provided in the sense of the present disclosure.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Teilchen durch Holzspäne oder Holzfasern gebildet und ist die Matrix durch einen Klebstoff gebildet. Die erhöhte Standzeit des Schneidelements kommt dabei besonders gut zum Tragen, weil der danach gebildete Verbundwerkstoff besonders abrasiv ist. Alternativ können die Teilchen durch Carbonfasern oder Glasfasern gebildet sein und die Matrix According to a further development, the particles are formed by wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive. The increased service life of the cutting element is particularly beneficial because the composite material formed afterwards is particularly abrasive. Alternatively, the particles can be formed by carbon fibers or glass fibers and the matrix
Gemäß einer Weiterbildung des Schneidelements ist dieses für die Zerspanung des nichtmetallischen Verbundwerkstoffs ausgebildet, wenn dieser eine Spanplatte, MDF, HDF, CFK oder GFK ist. According to a further development of the cutting element, it is designed for machining the non-metallic composite material if it is a chipboard, MDF, HDF, CFRP or GFRP.
Die Aufgabe wird auch durch die Verwendung nach Anspruch 13 gelöst, also durch eine Verwendung eines Schneidelements nach Anspruch 1 oder einem davon abhängigen Anspruch oder den offenbarten Weiterbildungen oder Ausführungsformen des Schneidelements zum Zerspanen zum Zerspanen des nichtmetallischen Verbundwerkstoffes. Das Schneidelement wird danach insbesondere dazu verwendet, den nichtmetallischen Verbundwerkstoff in vorgegebener Weise zu trennen, zum Beispiel durch Fräsen oder Hobeln, wobei die gekrümmte Schneidkante für einen besonders sauberen Schnitt auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und längerer Schnittdauer sorgt. Dabei kann der nichtmetallische Verbundwerkstoff bereichsweise aus einer Spanplatte, MDF oder HDF gebildet sein und in einem übrigen Bereich aus GFK oder CFK (dies kann als hybrider nichtmetallischer Verbundwerkstoff bezeichnet werden), wobei das Schneidelement dazu verwendet wird, beide Bereiche nacheinander oder gemeinsam, etwa entlang einer gemeinsam Grenzfläche, zu zerspanen. The object is also achieved by the use according to claim 13, that is to say by using a cutting element according to claim 1 or a claim dependent thereon or the disclosed developments or embodiments of the cutting element for machining for machining the non-metallic composite material. The cutting element is then used in particular to separate the non-metallic composite material in a predetermined manner, for example by milling or planing, the curved cutting edge for a particularly clean cut even at high cutting speeds and longer cutting time. The non-metallic composite material can be formed in some areas from a chipboard, MDF or HDF and in the remaining area from GRP or CFRP (this can be referred to as a hybrid non-metallic composite material), the cutting element being used to run both areas one after the other or together, for example along a common interface, to be machined.
Die Verwendung des Schneidelements wird noch weiter verbessert, wenn die Teilchen durch Flolzspäne oder Flolzfasern gebildet sind und die Matrix durch einen Klebstoff gebildet ist. Dabei kommt der Vorteil des Schneidelements besonders gut zum Tragen, weil in der solchermaßen gebildeten Spanplatte im Falle der Flolzspäne und der solchermaßen gebildeten MDF und FH DF im Falle der Flolzfasern besonders saubere Schnitte dadurch erzeugt werden können, wobei zugleich die Standzeit durch eine bessere Anhaftung der Schneidkantenbeschichtung erhöht ist.The use of the cutting element is further improved if the particles are formed by wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive. The advantage of the cutting element comes into play particularly well, because in the chipboard formed in this way in the case of the wood chips and the MDF and FH DF formed in this way in the case of the wood fibers, particularly clean cuts can be produced thereby, while at the same time the service life through better adhesion of the Cutting edge coating is increased.
Die Verwendung des Schneidelements wird außerdem verbessert, wenn die Teilchen durch Carbonfasern oder Glasfasern gebildet sind und die Matrix durch einen Kunststoff gebildet ist.The use of the cutting element is also improved if the particles are formed by carbon fibers or glass fibers and the matrix is formed by a plastic.
Es wird also ein CFK bzw. ein GFK bereitgestellt. Dabei kommt der Vorteil des Schneidelements besonders gut zum Tragen, weil in dem CFK und GFK besonders saubere Schnitte dadurch erzeugt werden können, wobei zugleich die Standzeit durch eine bessere Anhaftung der Schneidkantenbeschichtung erhöht ist. A CFRP or a GFRP is therefore provided. The advantage of the cutting element comes into its own here, because particularly clean cuts can be produced in the CFRP and GFRP, while at the same time the service life is increased due to better adhesion of the cutting edge coating.
Die Verwendung des Schneidelements wird außerdem noch weiter verbessert, wenn auf einer Oberfläche des Verbundwerkstoffs, insbesondere wenn die Teilchen durch Flolzfasern oder Flolzspäne gebildet sind, ein Furnier, eine Kunststoffschicht oder eine Lackierung ausgebildet ist. Dann kommt die verbesserte Standzeit bei der hinreichenden Schnittschärfe noch besser zum Tragen, weil diese Oberflächenmaterialen besonders leicht reißen. The use of the cutting element is further improved if a veneer, a plastic layer or a coating is formed on a surface of the composite material, in particular if the particles are formed by wood fibers or wood chips. Then the improved service life with sufficient cutting sharpness comes into play even better, because these surface materials tear particularly easily.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eins Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Further advantages and expediencies of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying figures.
Von den Figuren zeigen: From the figures show:
Fig. 1: ein perspektivische, schematische sowie abschnittsweise Querschnittdarstellung eines beschichteten Schneidelements im Bereich seiner Schneidkante, Freifläche und Spanfläche; 1: a perspective, schematic and partial cross-sectional illustration of a coated cutting element in the area of its cutting edge, free surface and rake face;
Fig. 2: Detaildarstellung des Schneidelements aus Fig. 1 im Schnitt in einer Schnittebene senkrecht zu der Schneidkante; Fig. 3: Detaildarstellung des Schneidelements gemäß Fig. 2 mit zusätzlich gezeigtemFIG. 2: a detailed representation of the cutting element from FIG. 1 in section in a sectional plane perpendicular to the cutting edge; FIG. Fig. 3: Detailed representation of the cutting element according to FIG. 2 with additionally shown
Keilwinkel. Wedge angle.
In Fig. 1 ist eine perspektivische, schematische sowie abschnittsweise Querschnittdarstellung eines Schneidelements 1 zum Schneiden eines nichtmetallischen Verbundwerkstoffs im Sinne der vorliegenden Offenbarung ersichtlich; eine Schnittdarstellung wurde also perspektivisch gedreht, so dass daraus der Querschnitt und der übrige Aufbau des Schneidelements 1 ersichtlich sind. 1 shows a perspective, schematic and sectional cross-sectional illustration of a cutting element 1 for cutting a non-metallic composite material within the meaning of the present disclosure; a sectional view was therefore rotated in perspective so that the cross section and the rest of the structure of the cutting element 1 can be seen therefrom.
Das Schneidelement 1 ist mit einer Flartstoffschicht 2 aus ausgeschiedenem polykristallinem Diamant beschichtet. Die Flartstoffschicht 2 wurde dabei auf einem keilförmigen Substratkörper 3, welcher durch ein Wolframkarbid-haltiges Flartmetall gebildet ist, des Schneidelements 1 abgeschieden, und zwar auf eine ebene Freifläche 4, eine ebene Spanfläche 5 und eine gekrümmte Schneidkante 6, durch welche die Freifläche 4 und die Spanfläche 5 verbunden sind; denkbar und auch möglich sind aber auch mehrere Flartstoffschichten 2 aus dem abgeschiedenen Diamant oder einem anderen Flartstoff wie zum Beispiel amorphen Kohlenstoff. The cutting element 1 is coated with a fluff layer 2 made of precipitated polycrystalline diamond. The flare material layer 2 was deposited on a wedge-shaped substrate body 3, which is formed by a tungsten carbide-containing flart metal, of the cutting element 1, namely on a flat free surface 4, a flat rake surface 5 and a curved cutting edge 6 through which the free surface 4 and the rake face 5 are connected; However, several flare layers 2 made of the deposited diamond or another flare such as amorphous carbon are also conceivable and also possible.
Die Freifläche 4, die Spanfläche 5 und die Schneidkante 6 sind also mit der Flartstoffschicht 2 beschichtet; sie schützt damit den demgegenüber weicheren Substratkörper 3 vor Verschleiß beim Zerspanen. Der eigentliche Eingriff in den nichtmetallischen Verbundwerkstoff beim Zerspanen wird also durch die Flartstoffschicht 2 gebildet, welche der Form des Substratkörpers 3 folgend ist, also dort gekrümmt ist, wo die Schneidkante 6 ausgebildet ist, und dort eben ist, wo Freifläche 4 und Spanfläche 5 ausgebildet sind. Der Substratkörper 3 ist dabei zwar grundsätzlich für die Zerspanung des nichtmetallischen Verbundwerkstoffs geeignet, jedoch üblicherweise nicht hinreichend verschleißbeständig. Dementsprechend weist die Flartstoffschicht 2 nach außen, also dem nichtmetallischen Verbundwerkstoff zugewandt, eine der Schneidkante 6 folgende und dementsprechend gekrümmte Schneidkante 6', eine der Freifläche 4 folgende ebene Freifläche 4' und eine der Spanfläche 5 folgende ebene Spanfläche 5' auf; die Längserstreckung der Schneidkante 6' wird durch die Längserstreckung der Schneidkante 6' verdeckt. Mit anderen Worten ausgedrückt, durch eine lineare Skalierung kann die Kontur des Substratkörpers 3 in die Außenkontur der Flartstoffschicht 2 überführt werden und umgekehrt. Die Schichtdicke der Hartstoffschicht 3 ist exemplarisch als konstant dargestellt, wobei diese durch den jeweils kleinsten Abstand ihrer Oberflächen (Freifläche 4', Spanfläche 5', der der Schneidkante 6' entsprechenden gekrümmten Oberfläche der Hartstoffschicht 3) zu den diesen gegenüberliegenden Flächen des Substratkörpers (Freifläche 4, Spanfläche 5, der der Schneidkante 6 entsprechenden gekrümmten Fläche des Substratkörpers 3) definiert ist. The flank face 4, the rake face 5 and the cutting edge 6 are therefore coated with the flare material layer 2; it thus protects the substrate body 3, which is softer by comparison, from wear during machining. The actual engagement in the non-metallic composite material during machining is thus formed by the flare material layer 2, which follows the shape of the substrate body 3, i.e. is curved where the cutting edge 6 is formed and is flat where the flank 4 and rake face 5 are formed are. Although the substrate body 3 is basically suitable for machining the non-metallic composite material, it is usually not sufficiently wear-resistant. 2, accordingly, the Flartstoffschicht outwardly, ie facing the non-metallic composite material one of the cutting edge 6 of the following and, accordingly, curved cutting edge 6 ', one of the free surface 4 of the following planar clearance surface 4' and the rake face 5, the following planar clamping surface 5 '; the longitudinal extension of the cutting edge 6 ' is covered by the longitudinal extension of the cutting edge 6 ' . In other words, by means of linear scaling, the contour of the substrate body 3 can be converted into the outer contour of the fluff layer 2 and vice versa. The layer thickness of the hard material layer 3 is shown as constant by way of example, this being determined by the smallest distance between its surfaces (free surface 4 ' , rake surface 5 ' , the curved surface of the hard material layer 3 corresponding to the cutting edge 6 ' ) to the opposing surfaces of the substrate body (free surface 4, rake face 5, which is defined by the curved surface of the substrate body 3) corresponding to the cutting edge 6.
An dieser Stelle wird ausdrücklich festgehalten, dass die Hartstoffschicht 3 auch nur auf die Schneidkante 6 oder nur auf die Schneidkante 6 und die Freifläche 4 oder nur auf die Schneidkante 6 und die Spanfläche 5 abgeschieden sein kann. At this point it is expressly stated that the hard material layer 3 can also be deposited only on the cutting edge 6 or only on the cutting edge 6 and the free surface 4 or only on the cutting edge 6 and the rake surface 5.
In der in Fig. 2 gezeigten Detaildarstellung des Schneidelements 1 in einem Schnitt in einer Schnittebene senkrecht zu der Schneidkante 6 und damit der Schneidkante 6' ist die gekrümmte Schneidkante 6 besonders gut ersichtlich. Innerhalb eines kreisförmigen Schneidkantenabschnitts 8 der Schneidkante 6, welcher sich über die gesamte Schneidkante 9 unmittelbar unterhalb der Hartstoffschicht 2 erstreckt, also 100 % davon, kann jedem Punkt des Schneidkantenabschnitts 8 ein dementsprechend lokaler Krümmungsradius 9 zugeordnet werden (aus Gründen der Übersichtlichkeit werden lediglich vier Krümmungsradien 9 gezeigt). Da der Schneidkantenabschnitt 8 kreisförmig ist, sind die Krümmungsradien 9 gleich groß. Die Schneidkantenabschnitt 8 und damit die Schneidkante 6 beginnen dabei aufseiten der Freifläche 4 dort, wo diese aufhört, eben zu sein, und aufseiten der Spanfläche 5 dort, wo diese aufhört, eben zu sein. Dementsprechend beginnt die Schneidkante 6' aufseiten der Freifläche 4' dort, wo diese aufhört, eben zu sein, und aufseiten der Spanfläche 5', dort wo diese aufhört, eben zu sein. Die Schneidkante 6' ist damit ebenfalls kreisförmig gekrümmt, jedoch mit einem größeren Krümmungsradius in jedem Punkt davon. In the detailed illustration of the cutting element 1 shown in FIG. 2 in a section in a sectional plane perpendicular to the cutting edge 6 and thus the cutting edge 6 ' , the curved cutting edge 6 can be seen particularly well. Within a circular cutting edge section 8 of the cutting edge 6, which extends over the entire cutting edge 9 directly below the hard material layer 2, i.e. 100% thereof, a corresponding local radius of curvature 9 can be assigned to each point of the cutting edge section 8 (for the sake of clarity, only four radii of curvature are shown 9 shown). Since the cutting edge section 8 is circular, the radii of curvature 9 are equal. The cutting edge section 8 and thus the cutting edge 6 begin on the side of the flank 4 where it stops being flat, and on the side of the rake face 5 where it stops being flat. Accordingly, the cutting edge 6 ' begins on the side of the flank face 4' where it ceases to be flat, and on the side of the rake face 5 ' where it stops being flat. The cutting edge 6 ' is thus also circularly curved, but with a larger radius of curvature at each point thereof.
Die Darstellung in Fig. 3 entspricht der in Fig. 2 mit dem Unterschied, dass ein Keilwinkel 7 ausdrücklich gezeigt wird, den die Freifläche 4 und die Spanfläche 5 miteinander bilden; der Keilwinkel 7 beträgt exemplarisch 56°, denkbar und auch sind aber auch kleinere oder größere Keilwinkel. Die Winkelhalbierende 10 des Keilwinkels 7 durchstößt dabei das Zentrum eines Kreises 11, wobei das Zentrum durch die Krümmungsradien 9 definiert ist. The illustration in FIG. 3 corresponds to that in FIG. 2 with the difference that a wedge angle 7 is expressly shown, which the flank face 4 and the rake face 5 form with one another; the wedge angle 7 is 56 ° by way of example, but smaller or larger wedge angles are also conceivable. The bisector 10 of the wedge angle 7 penetrates the center of a circle 11, the center being defined by the radii of curvature 9.

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Schneidelement (1), welches zur Zerspanung eines nichtmetallischen Verbundwerkstoffes aus einer Matrix und durch die Matrix zusammengehaltenen Teilchen ausgebildet ist, aufweisend eine Freifläche (4), eine Spanfläche (5) und eine durch eine Kantenbeschichtung (2) beschichtete Schneidkante (6), durch welche die Freifläche (4) und die Spanfläche (5) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (6) innerhalb eines Schneidkantenabschnitts (8) davon derart gekrümmt ist, dass die Schneidkante (2) unmittelbar unterhalb der Kantenbeschichtung (2) in einem Schnitt in einer Schnittebene, die senkrecht zu der Schneidkante (6) steht, in jedem Punkt des Schneidkantenabschnitts (8) einen lokalen Krümmungsradius (9) aufweist, der größer oder gleich 10 pm und kleiner oder gleich 80 pm, vorzugsweise größer oder gleich 15 pm und kleiner oder gleich 60 pm, noch mehr bevorzugt größer oder gleich 20 pm und kleiner oder gleich 40 pm, ist. 1. Cutting element (1), which is designed for machining a non-metallic composite material from a matrix and particles held together by the matrix, having a free surface (4), a rake face (5) and a cutting edge (6) coated by an edge coating (2) , through which the flank face (4) and the rake face (5) are connected to one another, characterized in that the cutting edge (6) is curved within a cutting edge section (8) thereof in such a way that the cutting edge (2) immediately below the edge coating (2 ) in a section in a cutting plane which is perpendicular to the cutting edge (6), at each point of the cutting edge section (8) has a local radius of curvature (9) which is greater than or equal to 10 μm and less than or equal to 80 μm, preferably greater than or equal to is equal to 15 pm and less than or equal to 60 pm, even more preferably greater than or equal to 20 pm and less than or equal to 40 pm.
2. Schneidelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (6) zumindest im Bereich des Schneidkantenabschnitts (8) durch ein Hartmetall oder Cermet gebildet ist. 2. Cutting element (1) according to claim 1, characterized in that the cutting edge (6) is formed at least in the region of the cutting edge section (8) by a hard metal or cermet.
3. Schneidelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (6) zumindest im Bereich des Schneidkantenabschnitts (8) durch ein Hartmetall gebildet ist, wobei das Hartmetall Hartstoffpartikel hat, wobei die Hartstoffpartikel eine Skelettstruktur des Hartmetalls bilden und wobei die Hartstoffpartikel eine Korngröße im Bereich von 0,1 pm bis 1,5 pm, vorzugsweise von 0,15 pm bis 0,8 pm, noch mehr bevorzugt von 0,2 pm bis 0,5 pm, haben. 3. Cutting element (1) according to claim 2, characterized in that the cutting edge (6) is formed at least in the region of the cutting edge section (8) by a hard metal, wherein the hard metal has hard material particles, wherein the hard material particles form a skeleton structure of the hard metal and where the Hard material particles have a grain size in the range from 0.1 μm to 1.5 μm, preferably from 0.15 μm to 0.8 μm, even more preferably from 0.2 μm to 0.5 μm.
4. Schneidelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schneidkantenabschnitt (8) über mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 70 %, noch mehr bevorzugt mindestens 90%, der Schneidkante (6) in dem Schnitt in der Schnittebene erstreckt. 4. Cutting element (1) according to claim 1, characterized in that the cutting edge section (8) extends over at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90%, of the cutting edge (6) in the section in the cutting plane.
5. Schneidelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Freifläche (4) und die Spanfläche (5) ein Keilwinkel (7) in dem Schnitt in der Schnittebene definiert ist, durch einen kleinsten Krümmungsradius (9) der Krümmungsradien (9) die Position und der Radius (9) eines Kreises (11) in dem Schnitt in der Schnittebene definiert ist und ein Punkt auf einer durch den Keilwinkel (7) definierten Winkelhalbierenden (10) durch das Zentrum dieses Kreises (11) definiert ist. 5. Cutting element (1) according to claim 1 or 2, characterized in that a wedge angle (7) is defined in the section in the cutting plane by the flank (4) and the rake face (5), by a smallest radius of curvature (9) of the Radii of curvature (9) the position and the radius (9) of a circle (11) in the section in the Section plane is defined and a point is defined on an angle bisector (10) defined by the wedge angle (7) through the center of this circle (11).
6. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenbeschichtung (2) durch mindestens eine abgeschiedene Hartstoffschicht (2) gebildet ist, wo die Kantenbeschichtung (2) auf dem Schneidkantenabschnitt (8) ausgebildet ist. 6. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the edge coating (2) is formed by at least one deposited hard material layer (2), where the edge coating (2) is formed on the cutting edge section (8).
7. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht (2) durch Diamant, amorphen Kohlenstoff, kubisches Bornitrid oderTiB2 gebildet ist. 7. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hard material layer (2) is formed by diamond, amorphous carbon, cubic boron nitride or TiB2.
8. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenbeschichtung (2) auf die Freifläche (4) und/oder auf die Spanfläche (5) erstreckend ausgebildet ist. 8. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the edge coating (2) is designed to extend onto the free surface (4) and / or onto the rake face (5).
9. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichtdicke der Kantenbeschichtung (2) größer oder gleich 0,5 pm und kleiner oder gleicher 20 pm, vorzugsweise größer oder gleich 5 pm und kleiner oder 20 pm, ist, wo die Kantenbeschichtung (2) auf dem Schneidkantenabschnitt (8) ausgebildet ist. 9. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a layer thickness of the edge coating (2) is greater than or equal to 0.5 pm and less than or equal to 20 pm, preferably greater than or equal to 5 pm and less than or 20 pm where the edge coating (2) is formed on the cutting edge portion (8).
10. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenbeschichtung (2) durch ein PVD- oder ein CVD- Abscheidungsverfahren zumindest auf dem Schneidkantenabschnitt (8) ausgebildet ist.10. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the edge coating (2) is formed at least on the cutting edge section (8) by a PVD or a CVD deposition process.
11. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an einem Bohrwerkzeug, Fräswerkzeug oder Hobelwerkzeug ausgebildet ist. 11. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed on a drilling tool, milling tool or planing tool.
12. Schneidelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen durch Teilchen durch Holzspäne oder Holzfasern gebildet sind und die Matrix durch einen Klebstoff gebildet ist. 12. Cutting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the particles are formed by particles from wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive.
13. Verwendung eines Schneidelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Zerspanen des nichtmetallischen Verbundwerkstoffes. 13. Use of a cutting element (1) according to one of claims 1 to 12 for machining the non-metallic composite material.
14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Teilchen durch Holzspäne oder Holzfasern gebildet sind und die Matrix durch einen Klebstoff gebildet ist. 14. Use according to claim 13, wherein the particles are formed by wood chips or wood fibers and the matrix is formed by an adhesive.
15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Teilchen durch Carbonfasern oder Glasfasern gebildet sind und die Matrix durch einen Kunststoff gebildet ist. 15. Use according to claim 13 or 14, wherein the particles are formed by carbon fibers or glass fibers and the matrix is formed by a plastic.
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