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Newcomer in der Schneidwerkzeugindustrie

CVD-Diamanten
Newcomer in der Schneidwerkzeugindustrie

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(sas) Diamantschneidwerkzeuge sind in der Industrie unentbehrlich. Diamant ist Metallen und anderen Schneidstoffen weit überlegen und wird deshalb gerne eingesetzt. PKD und CVD sind synthetisch hergestellte, polykristalline Diamanten. Beide werden für den Einsatz auf Werkzeugen gezüchtet.

PKD ist immer dann erste Wahl, wenn sehr abrasive Werkstoffe bearbeitet werden. Entsprechend den Anforderungen werden Sorten mit unterschiedlicher Korngröße verwendet. Einer besseren Oberfläche, die feines Korn erreicht, steht eine kürzere Standzeit entgegen, da feines Material höhere Kobalt- und somit weniger Diamantanteile hat. Gröberes PKD erreicht oft bessere Standzeiten, jedoch genügt die erreichte Oberflächengüte oft nicht. Feines PKD spricht hat eine durchschnittliche Korngröße von zwei oder vier Mikron je nach Hersteller.
Eine CVD-Dickschicht von 0,5 mm Dicke hat hingegen an der Oberfläche eine Korngröße von generell unter zwei Mikron, da das Korn an dieser Schicht quasi „keimt“. Es läßt bei gekonntem Schleifen „Kantenschartigkeiten“ zu, die annähernd der von Naturdiamant gleicht. Entsprechend positiv sind auch die erzielten Rauhigkeitswerte der bearbeiteten Oberflächen. Die Korngröße der polykristallinen Schicht wächst mit zunehmender Tiefe und erreicht bei 0,5 mm ungefähr 25 Mikron Korngröße. Diese Struktur überträgt Kräfte weg von der Oberfläche, da die einzelnen Kristalle „tief verwurzelt“ sind, wird ein Ausbrechen verhindert. Unterschiedliche Korngrößen sind also nicht mehr erforderlich.
Zudem besteht CVD-D zu 99,9% aus Diamant mit molekularen Bindekräften zwischen den einzelnen Kristallen. Im Vergleich mit gesintertem PKD beweist CVD-D in den meisten getesteten Materialien erhöhte Standzeit. Auch Spanleitgeometrien sind bei der Beschichtung von Hartmetall mit CVD-Diamanten möglich.
Der etwas höhere Anschaffungspreis des Rohmaterials und damit auch der bestückten oder beschichteten Werkzeuge rechtfertigt sich durch vielfach höhere Standzeiten, die letztendlich Kosteneinsparungen nach sich ziehen. Z.B. können in der Lagerhaltung bisweilen drei Sorten PKD durch eine CVD-Diamantqualität ersetzt werden. Und: durch den Wegfall ständiger Werkzeugwechsel ergibt sich auch noch eine Einsparung durch Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten.
Ceratonia Diamanten & Systeme, 97483 Eltmann
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