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Optimierte Werkzeug-Geometrien und BALINIT HARD CARBON verbessern Ergebnisse bei der Werkstückzerspanung.
Das Verbot von Blei in Werkstoffen ist auf dem Vormarsch. Allein die EU-Trinkwasser-Richtlinie hat bereits ab 2013 den Bleianteil im Trinkwasser weiter auf 10 Mikrogramm pro Liter begrenzt. Damit stehen gängige bleihaltige Kupferlegierungen (z.B. CuZn36Pb2As) oder das Automatenmessing (z.B. CuZn39Pb3) zur Herstellung von trinkwasserführenden Sanitärkomponenten nicht mehr auf der Positivliste des Umweltbundesamtes.
Das Problem dabei: Blei erleichtert die Zerspanung erheblich, weil es für einen guten Spanbruch sorgt und leicht schmierend wirkt. Viele bereits im Markt angebotene bleifreie bzw. -arme, preisgünstige Substitute erhöhen jedoch den Werkzeugverschleiß durch Materialaufschmierungen, erzeugen bei der Fertigung lange Band- oder Wirrspane und machen einen sicheren Prozess oft unmöglich.
Wer bleifreies Messing zerspanen will, findet mit der Tools Academy von Leistritz einen Partner mit einem erfolgreichen Konzept für die komplette Werkstückbearbeitung sowie mit Lösungsansätzen für Werkstoffe und Beschichtungen.
Am Standort Pleystein wurden schon früh bleifreie Werkstoffe u. a. zur Fertigung von Armaturen- und Fitting-Teilen getestet – mit dem ernüchternden Ergebnis: Standardwerkzeuge aus der herkömmlichen Messingzerspanung sind für deren Bearbeitung untauglich und ermöglichen keine sinnvolle Fertigung.
In neuen Anläufen zerspanten die Bearbeitungsexperten von Leistritz bleiarmes Messing des Werkstoffs CW 511 L (CuZn38As) im Sechs-Spindler und nutzten für ihre Flachformeinsätze zur Außen- und Innenbearbeitung nun modifizierte Schneiden-Geometrien mit verschiedenen Span- und Freiwinkeln sowie eine darauf abgestimmte Beschichtung. So ließen sich Werkstücke mit guter Oberflächenqualität herstellen. Die Spanbildung verbesserte sich, auch wenn noch Optimierungsbedarf in Bezug auf den Spanbruch besteht.
Zudem wiesen die Werkzeuge nach ca. 500 Werkstücken keinerlei optisch erkennbaren Verschleiß auf – eine Folge des Einsatzes von BALINIT® HARD CARBON. Die besonders harte und verschleißfeste ta-C-Schicht lässt sich – anders als Diamantschichten – auf jedes gängige Hartmetall aufbringen. Auch bringt sie ideale Eigenschaften für die Zerspanung von NE-Metallen mit: beste Gleitfähigkeit und Schutz gegen Adhäsion bei einer hohen thermischen Stabilität sowie hohe Härte mit entsprechendem abrasiven Schutz.
Dies bewirkt einen besseren Spanfluss, mehr Produktivität und Prozesssicherheit. Mit einer Schichtdicke von nur 1 Mikrometer (μm) werden Geometrie und Schneidkanten des Werkzeugs zudem nicht beeinflusst. Für Leistritz, seit 25 Jahren Partner von Oerlikon Balzers, ist die Beschichtung auch in diesem Fall ein wesentlicher Faktor zum Erfolg.
Reinhold Setzer, Produktmanager Werkzeuge von Leistritz Produktionstechnik resümiert: «Wir haben wertvolle Kenntnisse gewonnen, die übrigens auch von wissenschaftlicher Seite bestätigt wurden. Damit können wir die Zerspanung bleifreier Kupferwerkstoffe gemeinsam mit Kunden und Partnern weiter optimieren – auf Basis eines umfassenden Werkzeugkonzepts, das die Bearbeitung und Fertigung der Produkte unserer Auftraggeber komplett abdeckt.»
Produktion von Wirbel- und Nutenziehmaschinen und Hartmetallwerkzeugen. Kernkompetenz: Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Lösungen
tools.leistritz.com
