Der Performancesprung in der Gewindeherstellung

Der neue HiPIMS-Schichtwerkstoff «TapCon Gold» für HSS-Gewindebohrer und -former ermöglicht hohe Standzeiten und bietet über die gesamte Lebensdauer der Werkzeuge eine konstante Gewindequalität und -toleranz. (Bilder: CemeCon AG)

Die Innengewindefertigung – ob Durchgang oder Sackloch – gehört zu den anspruchsvollsten Zerspanungsaufgaben. Warum? Zuerst werden die Bauteile gefräst, gedreht oder gebohrt, dann erst folgt das Einbringen der Gewinde. Kurz gesagt, Gewinden ist einer der letzten, wenn nicht gar der letzte Arbeitsschritt. Wenn hier Prozessfehler auftreten, muss deswegen oft zeitaufwendig und kostenintensiv nachgearbeitet werden. Im schlimmsten Fall kommt es zum Ausschuss des fast fertigen Bauteils, und die vorangegangene Arbeit war umsonst. Aus diesem Grund ist an diesem kritischen Punkt Prozesssicherheit das A und O.

So müssen Gewindewerkzeuge nicht nur hohe Standzeiten besitzen, sondern auch während ihrer gesamten Lebensdauer eine konstante Gewindequalität und -toleranz erreichen. Das stellt nicht zuletzt an die Beschichtung spezifische Anforderungen: «Seit vielen Jahren sind alt hergebrachte TiN- und TiCN-Schichten die Referenz auf Gewindewerkzeugen. Mit der Entwicklung unseres HiPIMS-Schichtwerkstoffs TapCon Gold eigens für HSS-Gewindebohrer und -former gibt es erstmals einen Performancesprung zu eben diesen Schichten. Der goldfarbene Schichtwerkstoff öffnet den Weg in die Zukunft», ist Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei CemeCon, überzeugt.

Die neue Beschichtung «TapCon Gold» sorgt für stabil niedrige Drehmomente bei der Gewindeherstellung.

Niedriges Drehmoment

Bei der Gewindeherstellung ist das Drehmoment ein entscheidender Faktor. Je niedriger es ist, umso grösser ist nicht nur die Sicherheitsreserve bis das Werkzeug an seine Grenzen kommt, sondern umso besser ist im Allgemeinen die Qualität des geschnittenen beziehungsweise geformten Gewindes. Die Praxis zeigt, mit dem Schichtwerkstoff «TapCon Gold» haben Anwender hier alle Vorteile auf ihrer Seite. Bei der Bearbeitung von Vergütungsstahl (vc = 42 m/min) mit einem HSS-Gewindebohrer (M8 x 1,25 mm) sorgt die neue Beschichtung für ein Drehmoment von 2,73 Nm. Mit einer TiN-Wettbewerbsschicht dagegen werden deutlich höherer Werte von 3,37 Nm erreicht. Dazu bemerkt Manfred Weigand: «Das Geheimnis dieses Erfolgs liegt in der einzigartigen HiPIMS-Technologie. Damit hergestellte Schichtwerkstoffe – wie TapCon Gold – sind extrem glatt, sehr dicht und haftfest, und das auch auf komplexen Werkzeuggeometrien. Dies ist vor allem beim Gewindebohren und -formen ausschlag­gebend für geringe Drehmomente.»

Die aussergewöhnliche Glätte und die sehr guten tribologischen Eigenschaften von «TapCon Gold» verhindern zudem Materialanhaftungen an den Gewindebohrern und erreichen eine ausgezeichnete Spanabfuhr. Auch das Einlaufverhalten ist dank der sehr reibungsarmen Oberfläche hervorragend. Die hohe Zähigkeit des HiPIMS-Schichtwerkstoffs schützt zudem die Schneiden beim Gewindeherstellen optimal. Des Weiteren führt die spezifische Zusammensetzung des Schichtwerkstoffs zu einer eindrucksvollen Zerspanungsleistung. «Mit HiPIMS passen wir die Schichtdicke optimal an den Durchmesser des Gewindewerkzeugs an. Zudem bieten wir Herstellern an, die fertig geschliffenen Werkzeuge zu entgraten, um die Schneiden für das Beschichten vorzubereiten», ergänzt Manfred Weigand.

Sehr gute Zerspanungsergebnisse überzeugen

Auch Werkzeughersteller sind schon auf den neuen HiPIMS-Schichtwerkstoff aufmerksam geworden und von dessen Leistungsfähigkeit überzeugt. «Bei diesem kritischen Prozessschritt schauen die Hersteller ganz genau hin, bevor sie sich auf etwas Neues einlassen. Verschiedene Werkzeughersteller haben TapCon Gold erfolgreich getestet und mit der Serienproduktion begonnen. Die Ergebnisse übertreffen alle Erwartungen», ist Manfred Weigand begeistert von den sehr guten Zerspanungs­ergebnissen.

Ein Beispiel soll dies belegen: Beim Bearbeiten von C45 schnitten Gewindebohrer mit einer herkömmlichen TiN-Schicht durchschnittlich 432 Gewinde (±10%), mit «TapCon Gold» waren es durchschnittlich 690 Gewinde (±10%). Dies ist eine Steigerung von rund 60%. Dabei ist die Qualität des geschnittenen Gewindes bis zur letzten Bohrung hervorragend.

Das Unternehmen in Kürze

Die CemeCon AG ist Weltmarktführer in der Diamantbeschichtung und Technologieführer in der PVD- Beschichtung von Präzisionswerkzeugen in der Zerspanung. Die für Premium-Beschichtungen erforderlichen Schichtwerkstoffe werden in den vom Unternehmen entwickelten Beschichtungsanlagen hergestellt. Kunden nehmen die Kompetenzen sowohl im Beschichtungsservice als auch im Anlagenbau in Anspruch. Weltweit nutzen namhafte Werkzeughersteller die Technologie und das Expertenwissen von CemeCon für ihren eigenen Wettbewerbsvorsprung und zur Erschliessung neuer Geschäftsfelder.

Das Unternehmen hat die Zukunftstechnologie HiPIMS zur Marktreife gebracht. Sie vereint die Vorteile aller gängigen PVD-Beschichtungsverfahren – und dies mit hoher Wirtschaftlichkeit. Mit HiPIMS sind höchste Leistungsfähigkeit und eine signifikant längere Lebensdauer der Werkzeuge auch bei der Bearbeitung extrem schwer zu zerspanender Materialien möglich. Maximale Produktivität in der Zerspanung von innovativen Werkstoffen – wie faserverstärkte Kunststoffe, Keramiken oder Graphite – garantiert die patentierte Multilayer-Technologie in der Diamantbeschichtung.

Die CemeCon AG wurde 1986 von Dr. Toni Leyendecker gegründet und ist über drei Jahrzehnte beständig expandiert. Am Stammsitz in Würselen betreibt das Unternehmen das weltweit grösste Beschichtungszentrum. Von dort aus und von den Zentren in den USA, China und Japan sowie durch die Vertriebspartner in Tschechien, Dänemark, Taiwan, Korea, Indien und Russland werden alle wichtigen internationalen Märkte bedient.

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