Erläuterungen zu Cermet-Werkzeugen

Cermet-Werkzeuge sind, wie der Name schon sagt, eine Kreuzung aus Keramik- und Metallwerkzeugen.

Diese Werkzeuge bestehen aus keramischen Partikeln, die mit einem Nickel-Bindemittel verbunden sind. Sie können mit höheren Geschwindigkeiten als Hartmetallwerkzeuge betrieben werden und sind wesentlich verschleißfester. Die Oberfläche dieser Wendeschneidplatten ist sehr glatt, so dass die Späne leicht abfließen können und keine Aufbauschneiden entstehen.

Keramische Werkzeuge werden traditionell für die Hochtemperaturzerspanung eingesetzt, insbesondere bei harten Werkstoffen. Diese Werkzeuge sind jedoch sehr spröde und können nur leicht unterbrochene Schnitte ausführen. In Kombination mit Metall können sich Cermets aufgrund der Eigenschaften des Hartmetallwerkzeugs leicht verformen, da es sich nicht um einen echten Keramikeinsatz handelt.

„Das Nickelbindemittel kann mit der beim Schneiden entstehenden Hitze besser umgehen als das Kobaltbindemittel von Hartmetalleinsätzen. Hitze ist der Feind in jeder Zerspanungsanwendung“, erklärt Steve Geisel, Senior Product Manager bei Iscar Canada.

Cermets wurden für hochwertige Oberflächengüten, das Schneiden mit hohen Spindelgeschwindigkeiten (800 bis 1.200 SFM) und das Schneiden über einen langen Zeitraum ohne Unterbrechung erfunden.

„Dank neuer Beschichtungen und Substrate können Hartmetallwerkzeuge heute zwar mit 1.000 SFM arbeiten, aber in Bezug auf die Oberflächengüte können sie immer noch nicht mit Cermetwerkzeugen mithalten“, so Geisel. „Bei der Verwendung einer Cermet-Wendeschneidplatte entsteht weniger Reibung als bei einer Hartmetall-Wendeschneidplatte, und das bedeutet weniger Vibrationen.“

Je mehr Reibung entsteht, desto schwieriger ist es, eine hochwertige Oberflächengüte zu erhalten. Laut Geisel ist die einzige Möglichkeit, an die von Cermet-Werkzeugen erzeugten Oberflächengüten heranzukommen, ein Hartmetalleinsatz mit einer Wiper-Einrichtung.

Beschichtungstechnologie

Iscars Cermets sind PVD-beschichtet und mehrlagig, normalerweise mit Titannitrid (TiN), Titancarbonitrid (TiCN) und Titancarbid (TiC). Cermet-Werkzeuge sind in der Regel auch scharf, weshalb sie PVD-beschichtet und nicht CVD-beschichtet sind.

„Beschichtungen verlängern die Lebensdauer der Werkzeuge“, so Geisel. „Beschichtete Cermets halten definitiv länger, und das hilft, die Kosten für Verbrauchsmaterialien zu kontrollieren.“

Die Standzeit von Cermet-Werkzeugen lässt sich außerdem besser vorhersagen als die von Hartmetallwerkzeugen, da das Werkzeug die ganze Zeit im Schnitt ist.

Cermet-Werkzeuge eignen sich zum Schneiden von Kohlenstoff- und legierten Stählen mit engen Toleranzen, können aber auch zum Schneiden von rostfreien Stählen und sogar Hochtemperaturlegierungen verwendet werden. Es sollte jedoch nicht zum Schneiden von Gusseisen und Aluminium verwendet werden.

Kühlmittelverwendung

Für das Schneiden mit Cermet-Werkzeugen wird ein Flutkühlmittel empfohlen.

„Das Kühlmittel schmiert den Schnitt und kühlt gleichzeitig den Span“, so Geisel. „Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeiten, die beim Schlichten erreicht werden, wird mehr Wärme erzeugt.

Die Spankontrolle ist in dieser Phase sehr wichtig, denn das Letzte, was man in der Endbearbeitungsphase tun möchte, ist, die Oberfläche des Werkstücks zu zerkratzen. Das Teil kann bereits viele, viele Stunden Bearbeitung hinter sich haben.“

„Die Menschen haben die Cermets definitiv nicht vergessen, selbst mit all den Fortschritten bei den Hartmetallwerkzeugen“, sagte Geisel. „Obwohl die Hartmetalle in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht haben, ändern sich auch die Cermets mit neuen Spanformern und Geometrien.“

Weitere Informationen finden Sie unter www.iscar.ca.