Es ist wichtig, einige grundlegende Kenntnisse über Hochleistungsbeschichtungen für Werkzeuge zu besitzen:

1. Auch wenn es Beschichtungen gibt, die eigentlich identisch sind, können sie Unterschiede aufweisen. Die Leistungsmerkmale eines TiN/TiCN/TiAlN-beschichteten Werkzeugs können deutlich von denen eines TiN/TiCN/TiAlN-beschichteten Werkzeugs von einem anderen Anbieter abweichen. Kennametal hat Werkzeuge desselben Fertigungsloses mit Beschichtungen unterschiedlicher Anbieter, einschließlich unserer eigenen Beschichtung, getestet. Die Tests haben gezeigt, dass unter identischen Testbedingungen die Leistungsspanne den Faktor 10 aufweist. In Extremfällen können mit der Bohrerbeschichtung eines Anbieters 300 Löcher gebohrt werden, während die Beschichtung eines anderen Anbieters sogar 3000 Bohrungen gestattet. Eine gleichmäßige Leistung im Arbeitsalltag über einen längeren Zeitraum ist essentiell, um beständige, vorhersehbare Ergebnisse zu liefern.
2. Die Entwicklung von Beschichtungen ist bei Kennametal ein immerwährender Prozess. Die Abläufe werden ständig ausgewertet und verbessert, um die Produktivität und die Konsistenz der Werkzeuge und Werkstoffe zu erhöhen. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Kennametal arbeitet die sich aus der Optimierung des Beschichtungsvorgangs ergebenden SFM- und IPR-Empfehlungen und -Änderungen vierteljährlich ein.
3. Die Empfehlungen zu den Schnittgeschwindigkeiten sind von vitaler Bedeutung. Hochleistungsbeschichtungen müssen sich dadurch hervortun, dass sie gegenüber anderen Beschichtungen deutlich höhere Schneidgeschwindigkeiten ermöglichen. Wenn beschichtete Werkzeuge abweichend von den empfohlenen Parametern betrieben werden, kann dies aber kontraproduktiv sein. Sie sollten daher stets die vom Hersteller empfohlenen Ausgangsbedingungen beachten (die zumeist sehr vorsichtig gewählt sind) und von dort aus die Leistung erhöhen.

Werkzeuge mit Beschichtungen von Kennametal überzeugen branchenweit durch ihre hervorragende Leistungsfähigkeit.

Technischer Hinweis Nr. 34 – Beschichtungen für Schneidwerkzeuge

Nachfolgend sind die von Kennametal aktuell empfohlenen Materialien für Bohrer aufgeführt. Die Reihenfolge in der Liste entspricht der Materialbevorzugung. Die Angaben in Klammern stellen Alternativmaterialien dar, deren Reihenfolge in der Liste jedoch keine Präferenzen widerspiegelt. Mit Maxi #1 bezeichnet Kennametal die chemische Verbindung Nitrid.

Denken Sie daran, bei TiN und TiCN die SFM um 50 % und bei TiAlN um 100 % zu erhöhen.

• Kohlenstoffstähle 1010, 1045:  TiCN, TiN, (Oxid, Oxid über Nitrid)
• Legierte Stähle 4140, 8620: TiCN, TiN (Oxid, Oxid über Nitrid)
• Werkzeugstähle A2, D2, H13:  TiCN, TiN (TiAlN, Oxid, Oxid über Nitrid)
• 300 Nicht rostende Stähle 304, 316: TiCN, TiN (Oxid, Oxid über Nitrid)
• 400 Nicht rostende Stähle 414, 440: TiCN, TiN (Oxid, Oxid über Nitrid)
• PH Nicht rostende Stähle 15-5PH, 17-4PH: TiCN, TiAlN (TiN, Oxid, Oxid über Nitrid)
• Gusseisen, Sphäroguss: TiCN, TiN (Oxid, Oxid über Nitrid, Maxi #1)
• Gusseisen, Grauguss 20-50: TiCN, TiN (Oxid, Oxid über Nitrid, Maxi #1)
• Aluminium, geschmiedet 1100, 2024: CrN, Maxi #1
• Aluminium, Siliziumguss 319, 360, 380: (TiCN, Maxi #1) TiN, CrN
• Kupfer, Messing, Bronze, Zink, Magnesium: CrN, Maxi #1
• Titan, reines CP Ti: Maxi #1, CrN
• Titan, Legierung Ti-6AL-4V: Max #1, (TiN, TiCN, TiAlN, CrN)
• Legierung auf Nickelbasis Monel, Inconel: TiCN, (TiN, TiAlN, CrN) (Maxi #1, Oxid, Oxid über Nitrid)
• Legierung auf Eisenbasis A-286, Incoloy: TiCN, (TiN, TiAlN) (Maxi #1, Oxid, Oxid über Nitrid)
• Legierung auf Kobaltbasis Haynes: TiCN, (TiN, TiAlN, CrN) (Maxi #1, Oxid, Oxid über Nitrid)
• Kunststoff, weich und abrasiv: TiCN, (TiN, Maxi #1) CrN
• Graphit: TiCN, (TiN, Maxi #1) CrN

Technischer Hinweis Nr. 35 – Beschichtungen für Bohrer

Wenn Bohrer oder Schaftfräser neu geschärft werden, geht üblicherweise die Beschichtung an der Schneiden- bzw. Flankenfläche des Werkzeugs verloren. Nach einer normalen Neuschärfung ist der Spanwinkel noch durch eine Beschichtung geschützt. Die Werkzeugstandzeit sinkt zwar üblicherweise um 30 % oder mehr, jedoch ist sie noch höher als bei nicht beschichteten Werkzeugen.

Wird beim Nachschleifen auch die Beschichtung am Spanwinkel entfernt, stellt das Werkzeug ein nicht beschichtetes Werkzeug mit den entsprechend geringen Leistungsmerkmalen dar. Daher sollten Werkzeuge nach einer Neuschärfung stets neu beschichtet werden, um den Schutz wieder vollständig herzustellen.

Soll mit dem nachgeschliffenen, nicht neu beschichteten Werkzeug ein hohes Zeitspanungsvolumen erzielt werden, sollten Geschwindigkeit und Vorschub ähnlich wie bei einem beschichteten Werkzeug gewählt sein.

Kommt es hingegen auf eine möglichst lange Standzeit an, sollten Geschwindigkeit und Vorschub um 20-30 % reduziert werden, um eine Nutzungsdauer zu erzielen, die der eines beschichteten Werkzeugs ähnelt.

Zudem kann ein wiederholtes Neubeschichten von Bohrern, Reibahlen und anderen Präzisionswerkzeugen zu einer Überdimensionierung aufgrund der vielen Schichten führen. In diesem Fall müssen alle Beschichtungen komplett entfernt, das Werkzeug neu geschärft und eine neue Beschichtung aufgetragen werden, um ein Werkzeug mit den ursprünglichen Spezifikationen zu erhalten.

Technischer Hinweis Nr. 37 - Neuschärfung von beschichteten Bohrern

PVD TiN-Beschichtungen eignen sich für fast alle Fräsaufgaben. Jedoch finden Beschichtungen aus TiCN und TiAlN immer weitere Verbreitung bei Schaftfräsern. Es stellt sich hierbei die Frage, für welche Fräsaufgaben und bei welchen Geschwindigkeiten sollten diese modernen Beschichtungen eingesetzt werden.

TiCN ist härter als TiN und weist eine gute Abriebfestigkeit auf. Damit eignet sich dieses Beschichtungsmaterial vor allem für das Fräsen von Stählen, einschließlich nicht rostenden Stählen, und NE-Werkstoffen. Schaftfräser mit TiCN-Beschichtung sollten mit Geschwindigkeiten betrieben werden, die bis zu 50 % über denen für nicht beschichtete Schaftfräser liegen.

TiAlN ist eine Hochleistungsbeschichtung für alle Werkstoffarten. Diese Beschichtung weist ungefähr dieselbe Härte wie TiCN auf. Sie behält diese Härte aber auch bei sehr hohen Schneidtemperaturen. Dadurch eignet sich TiAlN insbesondere für Hochtemperaturlegierungen, Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen und Trockenfräsaufgaben. Schaftfräser mit TiAlN-Beschichtung sollten mit Geschwindigkeiten betrieben werden, die bis zu 100 % über denen für nicht beschichtete Schaftfräser liegen.

Mit der richtigen Beschichtung können Sie deutliche Zeit- und Kosteneinsparungen erzielen. Diese Einsparungen hängen aber davon ab, inwieweit Ihre Maschine in der Lage ist, die für diese Beschichtungen erforderlichen hohen Geschwindigkeiten zu erreichen.

Technischer Hinweis Nr. 63 – Optimierung der Beschichtung von Schaftfräsern

1.0  Keramisches Schneidwerkstoff auf Aluminiumoxidbasis
       1.1 Oxidkeramik (weiß)
             1.1.1 Für Gusseisen
       1.2  Schwarze Keramik
             1.2.1 Für Gusseisen
             1.2.2 Für Hartdrehen
       1.3  Whiskerverstärkt
             1.3.1 Für Gusseisen
             1.3.2 Für Hartdrehen
             1.3.3 Für Superlegierungen
2.0 Nicht oxidbasierende Keramik-Schneidwerkstoffe
       2.1  Sialon
             2.1.1 Für Gusseisen
             2.1.2 Für Superlegierungen
       2.2  Siliziumnitrid
             2.2.1 Für Gusseisen

Technischer Hinweis Nr. 147 – Klassifizierung von keramischen Schneidwerkstoffen