Beschichtungen lassen Werkzeuge kalt

Zerspanwerkzeuge sind während ihres Einsatzes einem komplexen und schwer zu erfassenden Beanspruchungskollektiv ausgesetzt. Dieses wird besonders durch die aus ökonomischen und ökologischen Gründen angestrebte Trockenzerspanung beeinflußt. Der vollständige Verzicht auf Kühlschmierstoffe bedeutet aus technologischer Sicht, daß Werkzeuge, Schneidstoffe und Zerspanoperationen auf die Bedingungen der Trockenzerspanung umgestellt werden müssen. Dabei bieten moderne ionen‐und plasmagestütze Oberflächentechnologien insofern einen Lösungsansatz, daß durch Beschichtungen bzw. Oberflächenmodifikationen wichtige Aufgaben der Kühlschmiermittel durch den beschichteten Schneidstoff selbst übernommen werden können. Dies sind vor allem der Ersatz von Schmierung und Kühlung. Für den Bereich der Trockenzerspanung wurden im Rahmen eines Verbundvorhabens u.a Titanbasisschichten sowie Chrombasisschichten entwickelt und hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften untersucht. Durch die enge Zusammenarbeit der beteiligten Forschungsstellen konnte das jeweils vorhandene Erfahrungspotential vollständig in die Schichtsystementwicklung einfließen. Diese umfaßte alle iterativen Schritte des Schichtmodifikation, begleitende Schichtanalytik bis hin zum Praxistest. So war beispielsweise das Lehr‐ und Forschungsgebiet Werkstoffwissenschaften der RWTH Aachen für die Schichtentwicklung sowie fü die thermophysikalische Charakterisierung der Schichten zuständig. Die Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen, führte eine Optimierung der Interfaces und der Hartstoffschichten mittels ionenstrahlgestützter Beschichtungsverfahren durch. So konnte das Substrat vor bzw. die Hartstoffschicht nach der Beschichtung an den Anwendungsfall angepaßt werden. Die Untersuchung hinsichtlich der Praxistauglichkeit der beschichteten Schneidstoffe erfolgte am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen durch entsprechende Zerspanversuche. Temperature of cutting tools by thin films During the cutting process, cutting tools are exposed to complex mechanical, thermal, dynamic and tribological loads. Especially in the case of dry machining the demands on cutting tools are very high. Dry machining becomes more and more interesting because of tightened up ecolaws and increased costs for the handling of coolants. Due to a renunciation on coolants the cutting tools need to be modified to the process of dry machining. Thereby modern plasma and ion based surface technologies can be used to deposit a thin film adopting th