Wie sind die Merkmale für einen Idealen Schneidstoff? Wo können Probleme auftreten?
Idealer Schneidwerkstoff ist zäh und biegefest, aber auch hart und verschleißfest.
-> Jedoch gibt es hier oft einen Zielkonflikt
Welche Schneidstoffe gibt es?
Metallische Schneidstoffe
Unlegierte und legierte Werkzeugstähle
Schnellarbeitsstähle HSS (High Speed Steel)
Verbundschneidstoffe
Hartmetalle
Cermets
Keramikschneidstoffe
Schneidkeramikoxide
Nichtoxidische Schneidkeramik
Hochharte diamantartige nichtmetallische Schneidstoffe
Diamant
Kubisch kristallines Bornitrid
Nenne Fakten zu Unlegierten und legierten Werkzeugstählen
Gruppe: Metallische Schneidstoffe
C-Gehalt 0,6%-1,3% und bis zu 5% Cr, W, Mo, V
Unlegierter Werkzeug-Stahl ist nicht durchhärtbar
meistens bei Handarbeitswerkzeugen (Feilen, Reiben)
Nenne Fakten zu Schnellarbeitsstählen HSS
Hochlegierte Werkzeugstähle bis zu 35% Cr, W, Mo, V
hart und verschleißfest
für Bohrer, Drehmeißel, Fräser
Nenne Fakten zu Hartmetallen
Gruppe: Verbundschneidstoffe
gesinterter Verbundwerkstoff aus metallischen Hartstoffen in metallischer Matrix
hart, druck- und hitzebeständig
für Schneidplatten, Bohrmaschinen, etc.
Nenne Fakten zu Cermets
Gruppe: Verbundschneistoffe
gesinterter Verbund aus Hartkeramik in metallischer Matrix
temperaturwechselfest, kantenfest
für das Schlichten rostfreier Stähle
Nenne Fakten zu Schneidkeramikoxide
Gruppe: Keramikschneidstoffe
reine Keramik oder Mischkeramik
warmhart, höchste Schnittgeschwindigkeiten
für Zerspanen von Gusseisen, Vergütungsstählen
Nenne Fakten zu nichtoxidischen Schneidkeramiken
gesinterter Schneidstoff
bessere Festigkeitswerte als Oxid- und Mischkeramik
für schwierige Bedingungen, z.B. stark unterbrochene Schnitte
Nenne Fakten zum Diamant
Gruppe: hochharte diamantartige nichtmetallische Schneidstoffe
ungeeignet für Eisenwerkstoffe, dafür für Al oder Cu
präzise
Nenne Fakten zu kubisch kristallinem Bornitrid
härtester Schneidstoff nach Diamant
auch für Stähle geeignet
Wozu werden Schneidwerkzeuge beschichtet?
Womit werden Schneidwerkzeuge beschichtet?
Erhöhung der Temperaturbeständigkeit
Erhöhung der Verschleißfestigkeit
Verhinderung von Oxidations- und Diffusionsprozessen
Material: Titannitrid, Titankarbid, Diamant, etc.
Wie werden Schneidwerkzeuge beansprucht?
Mechanisch: statisch und wechselnd
Thermisch: statisch und wechselnd
Chemisch: innere und äußere Einflüsse
Langzeit (statisch) und Kurzzeit (wechselnd)
Was sind die häufigsten Verschleißarten?
Kolkverschleiß: Schneidkantenrisse durch Biegebelastungen.
Kantenausbruch: Bruch an der Schneidkante.
Aufbauschneide: Materialablagerung auf der Schneidkante.
Freiflächenverschleiß: Verschleiß auf nicht kontaktierten Werkzeugoberflächen.
Nenne Ursache und Auswirkung vom Kolkverschleiß
Ursache:
Diffusionsverschleiß, zu hohe Arbeitstemperaturen, Kühlschmierstoff erreicht Schneide nicht
Auswirkung:
Instabile Schneidkante, schlechte Oberflächengüte
Nenne Ursache und Auswirkung vom Kantenausbruch
Späne sind zu lang und werden gegen Schneidkante abgelenkt, zu spröder Schneidstoff
schlechte Oberflächengüte
Nenne Ursache und Auswirkung vom Aufbauschneide
Temperatur in der Schneidzone nicht optimal, zäher Werkstoff neigt zu Verkleben
Kantenausbröckelung, schlechte Oberflächengüte
Nenne Ursache und Auswirkung vom Freiflächenverschleiß
Schnittgeschwindigkeit zu hoch, Vorschub zu gering
Schneller Verschleiß, verminderte Genauigkeit, schlechte Oberflächengüte
Was ist die “Standzeit” bei Werkzeugen?
Standzeit = Zeit, während der ein Werkzeug vom Anschliff bis zum Unbrauchbarwerden unter bestimmten Zerspanbedingungen Zerspanarbeit leistet
Weshalb werden Kühlschmierstoffe (KSS) eingesetzt?
Reibungsminderung durch Schmierung
Abfuhr von Wärme durch Kühlung
Abtransport von Spänen und Bindung von Staub
-> Folglich: Erhöhung der Werkzeugstandzeit, Verbesserung der Oberfläche
Unterscheidung nach Kühl- und Schmierwirkung:
Kühlen bei hoher Schneidgeschwindigkeit, Temperatur (Schleifen, Fräsen, Bohren)
Schmieren bei großer Reibung (Gewindeschneiden, Reiben)
Grenze “Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe” und “Wassermischbare Kühlschmierstoffe” von einander ab.
Was ist über Druckluft zu sagen?
Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe:
hohe Schmierfähigkeit, geringe Kühlwirkung -> Bohren
sehr guter Korrosionsschutz
Wassermischbare Kühlschmierstoffe:
geringere/ mittlere Schmierfähigkeit, gute/ mittlere Kühlwirkung -> Schneiden
guter Korrosionsschutz
Druckluft:
gut für Kühlen, kein Schmieren
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