SUBLIME® – Die Schicht, die Standzeiten in der Verzahnungsherstellung neu definiert

Verzahnungen spielen heute eine große Rolle in vielen Bereichen. Vom Windrad bis zum MRT, vom Robotergetriebe bis zum Auto-Getriebe sind unterschiedliche Größen und Verzahnungen erforderlich. Und immer geht es um kraftschlüssige Verbindungen mit maximaler Präzision und Haltbarkeit. Beim Erzeugen solcher Innen- und Außenverzahnungen in Werkstücken aus Stahl entstehen hohe Temperaturen und Schnittwerte. Die Bearbeitung erzeugt hohe punktuelle Druckbelastungen und Reibungswärme, die den Werkzeugen alles abverlangen. Sie verschleißen schnell, ganz besonders in der trockenen Verzahnung.

Mit den Wünschen ihrer Kunden und den Ansprüchen des Marktes haben sich die Fachleute in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der eifeler Coating GmbH an die Arbeit gemacht und eine neue Schicht entwickelt, die vielen der gewün-schten Anforderungen gerecht wird.

Das Ergebnis dieser Entwicklungsarbeit ist die neue, innovative Schicht SUBLIME®, die aus AlCrN- und AlTiN-basierten Schichtmaterialien aufgebaut ist. In den PVD-Anlagen der voestalpine eifeler Vacotec GmbH entsteht durch diese Kombination eine schlagzähe, temperaturresistente Schicht mit optimaler Haftung. Dank ihrer optimierten Schichtarchitektur und -zusammensetzung erzielt SUBLIME® eine Top-Verschleißbeständigkeit, selbst bei den hohen Temperaturen, die in der Verzahnung gefordert werden.

Schichteigenschaften

Härte                                                                     3.300 ± 200 HV

Schichtdicken                                                      2,0 – 4,0 ± 1,0 µm

Maximale Einsatztemperatur                           1.100 °C / 2.012 °F

Reibungskoeffizient gegen Stahl (µ)               0,7 – 0,8

Rauheit auf polierter Oberfläche                    < 0,07 µm

Farbe                                                                    Grau

Im Vergleich zu anderen marktüblichen Schichten weist SUBLIME® eine Standzeiterhöhung von bis zu 30% auf. Das ermöglicht den Kunden in der Verzahnungsherstellung eine deutliche Produktivitätssteigerung.

Die Schichteigenschaften, wie hervorragende Verschleißbeständigkeit, sehr hohe Warmhärte und Oxidationsbeständigkeit, haben die eifeler Coating GmbH veranlasst auch in anderen Bereichen den Einsatz von SUBLIME® zu testen.

Im Bereich Zerspanung fanden sie in der Firma J. Bauer GmbH & Co. Präzisionswerkzeuge KG den idealen Partner.

Wälzfräser mit SUBLIME® beschichtet.

Die Firma J. Bauer, die 1977 gegründet wurde und sich seitdem stetig weiterentwickelt und vergrößert hat, ist heute ein Global Player für zerspanende Spezialwerkzeuge in der Luft- und Raumfahrt bei Turbinenbauteilen und in der Blisk-

Herstellung, im Werkzeug- und Formenbau und in der Dental Industrie. Diese innovative Firma ist fortwährend daran interessiert die Eigenschaften ihrer hochspezialisierten Zerspanungswerkzeuge zu optimieren.

In Zusammenarbeit mit der Firma Enpar, die den Werkstoff Alloy 718 lieferte und der Firma eifeler Coating, die die Werkzeuge mit SUBLIME® beschichtet hat, wurden verschiedene Cuttingtests für die Blisk-Herstellung durchgeführt. Hierbei wurden zum Vergleich auch Schichten von Marktbegleitern getestet.

Material: Alloy 718 – AMS 5663 – 46-48 HRc
Strategie: Abzeilen – Werkzeug: D=10 – Emulsion: 8%

Für den Test stand der Werkstoff Alloy 718 mit der Werkstoff-Nr. 2.4668 AMS 5663 mit einer Härte von 46- 48 HRc zur Verfügung. (Dieser Werkstoff entspricht dem Inconel® 718 oder dem BÖHLER L718.)

Die Ergebnisse waren selbstsprechend. Wie schon in der Verzahnungsherstellung zeigten sich auch hier in der Zerspanung die besonderen Vorteile der SUBLIME® Beschichtung.

Bei gleichem Fräsweg wies das Werkzeug das mit Sublime beschichtet

war eine deutlich geringere Verschleißmarkenbreite auf. Diese Spanne wurde mit zunehmendem Fräsweg noch deutlicher. Im Vergleich zur SISTRAL® Gold Beschichtung war der Verschleiß um ca. 25% und bei einer vergleichbaren Schicht vom Marktbegleiter um ca. 30% geringer.

Turbinenschaufelbearbeitung.