Verbot von Blei in Kupferlegierungen erschwert das Zerspanen Bearbeiten von bleifreiem Messing

Verbot von Blei in Kupferlegierungen erschwert das Zerspanen

Bearbeiten von bleifreiem Messing

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Glanzbearbeitung | Der Bedarf an Werkstücken mit hochglänzenden Messing-Oberflächen steigt. Horn bietet den Bearbeitern bleifreier Kupferlegierungen ein umfassendes Schneidstoffprogramm an.

Die Forderung nach geometrisch exakten, hochglänzenden Oberflächen von Messingbauteilen nimmt in den unterschiedlichsten Branchen spürbar zu. Um deren Zerspanbarkeit zu verbessern, wurde Kupferwerkstoffen wie Messing seit jeher Blei zulegiert. Durch eine veränderte Gesetzgebung zeichnet sich jedoch ein Verbot des Legierungsbestandteils auf breiter Linie ab. In den letzten Jahren wurde deshalb eine Reihe bleifreier oder bleiarmer Kupferwerkstoffe entwickelt. Allerdings hat der Verzicht auf Blei zur Folge, dass die Werkzeuge durch Adhäsion und Materialaufschmierungen schneller verschleißen und sich lange Band- und Wirrspäne bilden. Sinkende Prozesssicherheit und Produktivität sind die Konsequenz.

Allgemein gilt, dass bei den bleifreien Messingwerkstoffen deutlich höhere spezifische Schnittkräfte und Werkzeugtemperaturen auftreten. Sie liegen im Schnitt beim Doppelten bis zum Dreifachen des bekannten Automatenmessings CuZn39Pb3. Starke Werkstoff-Aufschmierungen auf der Spanfläche sowie auf der Freifläche vor allem beim Bearbeiten von CuCr1Zn führen zum Herausreißen von TiAlN-Schichten und legen das Hartmetallsubstrat frei.
Im Vergleich zu TiAlN-Beschichtungen weisen eingesetzte Diamantschichten oder Diamantschneidstoffe eine wesentlich glattere Oberfläche, einen geringeren Reibwert, geringste Adhäsionsneigung und eine signifikant höhere Wärmeleitfähigkeit auf. Darüber hinaus besitzen Diamantbeschichtungen oder Diamantschneiden aufgrund ihrer großen Härte einen hohen abrasiven Verschleißwiderstand, sodass sie auch für die Trockenbearbeitung bestens geeignet sind. Die Schnittgeschwindigkeiten liegen beim Mehrfachen von TiAlN-beschichteten Schneiden. Mit ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit verringern sie auch den Wärmeeintrag ins Werkstück, was gerade bei kleinen und geometrisch anspruchsvollen Bauteilen die Maß- und Formgenauigkeit verbessert.
Während keramische Schneidstoffe wegen ihrer hohen Adhäsionsneigung und geringen Wärmeleitfähigkeit ungeeignet sind, bewähren sich diamantbeschichtete Schneiden und Schneidstoffe wie PKD (polykristalliner Diamant), CVD-Diamant und MKD (monokristalliner Diamant) mit noch höheren Leistungsprofilen – letzterer insbesondere beim Erzeugen hochpräziser Spiegelglanzoberflächen. Je nach Cu-Werkstoff oder Bearbeitungsart erweisen sich PKD oder CVD-Diamant als Schneidstoffe der Wahl. Die unterschiedlichen PKD-Sorten mit individuell zu schleifenden Schneidengeometrien erfüllen maßgeschneidert die jeweiligen Anforderungen. CVD-Diamant-Schneiden mit höchster Härte, präzisionsgelaserten hochscharfen Schneiden und gelaserten Spanleitstufen sorgen auch bei Trockenbearbeitung für einen sicheren Spanbruch, hochgenaue Oberflächen und geringe Gratbildung.
Perfekt an die Bearbeitungsaufgabe angepasste Schneidstoffe steigern die Werkzeugstandzeit, die geometrische Genauigkeit, die Oberflächenqualität, das Zeitspanvolumen, die Produktivität und vor allem die Prozesssicherheit signifikant. Der Tübinger Werkzeugspezialist Paul Horn GmbH bietet den Bearbeitern bleifreier Kupferlegierungen ein umfassendes Werkzeugprogramm. (mw) •

Messingbauteile mit höchster Oberflächenqualität sind gefragt – unter anderem für hochwertige Armaturen, Lifestyle-Produkte, in der Automobilindustrie oder für präzise Spiegeloberflächen in der Astrophysik.
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