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So haben Beschichter den Bogen raus

Neue Lichtbogentechnologie: Bei H+K Surface Technology im Einsatz
So haben Beschichter den Bogen raus

Mit Carc+ steht eine neue Lichtbogentechnologie für den schnellen und zuverlässigen Auftrag von glatten Werkzeug- beschichtungen zur Verfügung. Erste Tests bei Kunden zei- gen, dass die Beschichtungen sehr glatt sind und eine hohe Schneidleistung zur Folge haben.

Carc+ ist die Abkürzung für Circular Arc Plus. Der neue Lichtbogenverdampfer eröffnet Lohnbeschichtern und Werkzeugherstellern neue Möglichkeiten. Denn die Technologie ist schnell und zuverlässig. Die resultierenden Beschichtungen sind sehr glatt und zeigen sehr gute Schneidleistungen. Die neue Technologie ist für alle gängigen Werkzeugbeschichtungen in einer Hauzer Flexicoat 850-Maschine erhältlich.

Eines der Merkmale der Carc+ Technologie ist die schnelle Zykluszeit. In einer Charge wird in einer Zykluszeit von weniger als vier Stunden eine Schicht von 2 µm AITiN-Beschichtung auf den Werkzeugschaft aufgetragen; entsprechend etwa 3 µm an der Werkzeugschneide. Im Vergleich zur normalen Bogentechnologie reduzieren sich mit der neuen Technologie die Chargenkosten um 44 %. Aufgrund der extrem hohen Kathodeneffizienz lassen sich die Chargenkosten sogar um 83 % reduzieren.
Außerdem verbessert Carc+ deutlich die Glattheit der Beschichtungen. Bei einer AITiN-Beschichtung von 2 µm lag der gemessene Ra bei unter 0,16 µm. Wie sind diese Ergebnisse mit einem Lichtbogenverdampfer möglich?
„Eine hervorragende Kontrolle der Bogenbewegung ist ein wichtiges Merkmal von Carc+“, sagt Michiel Eerden, Produktmanager beim PVD-Beschichtungsexperten Hauzer Techno Coating. „Aufgrund des Kathodendesigns wurde die Bogenbewegung für minimale Emission von Metalltropfen zusammen mit extrem hoher Kathodeneffizienz optimiert. Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Kathodenzündung geschützt ist, was die Wartung und auch die Störauffälligkeit verringert. Die Zuverlässigkeit des Prozesses wird durch integrierten Kathodenschutz sichergestellt. Und schließlich zeigt die Technologie ein stabiles Verhalten über einen breiten Druckbereich.“
Mehrere renommierte Werkzeughersteller und Lohnbeschichter haben die Carc+-Technologie und die daraus resultierenden Beschichtungen mittlerweile bereits getestet. Dabei schnitten die Ergebnisse im Vergleich zu anderen Beschichtungen außerordentlich positiv ab. „Die neue Technologie zeigt bemerkenswerte Ergebnisse für Schaftwerkzeuge, Abwälzfräser und Formwerkzeuge“, erklärt Eerden.
H+K Surface Technology ist der erste deutsche Lohnbeschichter, der Carc+ in einer industriellen Beschichtungsproduktion einsetzt. Renate Welcker, technische Leiterin bei H+K: „Die Technologie bietet uns definitiv viele Vorteile. Die Beschichtungen sind viel glatter als die, die wir mit unserer anderen Werkzeugbeschichtungsmaschine herstellen, und das Innere der Maschine bleibt sauberer. Weniger Staub bedeutet eine hochwertigere Beschichtung. Wir sind sehr zufrieden mit den Prozessrezepturen von Hauzer, die wir kostenlos bekommen, wann immer sie etwas Neues entwickeln.“
Auch die Software ist nach Darstellung von Welcker eindeutig strukturiert, was die Bedienung der Anlage sehr leicht mache. Außerdem könne man die Beschichtungsmaterialien im Vergleich zu unserer anderen Maschine deutlich leichter wechseln. „Was das Beladen der Maschine betrifft, mussten wir bei unserer anderen Maschine die Last heben. Bei dieser Maschine ist kein Heben nötig, alles ist sehr benutzerfreundlich. Natürlich hatten wir zu Beginn auch einige Probleme, aber diese wurden rasch gelöst. Die Maschine läuft inzwischen wie ein Uhrwerk“, so die technische Leiterin.
Ein Werkzeughersteller testete zweischneidige Hartmetall Kugelkopffräser mit einem Durchmesser von 10 mm. Einer dieser Schaftfräser wurde mit Vergleichsbeschichtungen beschichtet, der andere mit Carc+. Das Werkstückmaterial war AISI420 mit einer Härte von 53 HRC. Die Schneidbedingungen waren wie folgt: vc = 314 m/min, vf = 4000 mm/min, n = 10.000 min-1, fz = 0,2 mm/Zahn und ap ×ae = 0,2×0,2 mm. Die Ergebnisse dieser Schneidtests bei der Nass- und Trockenbearbeitung sind in den beiden Grafiken oben links zu sehen. In beiden Fällen ließ die Carc+-Technologie die Vergleichstechnologie weit hinter sich. Der Freiflächenverschleiß war in beiden Fällen erheblich verringert, insbesondere nach einer längeren Schneiddauer.
Ein weiterer Test umfasst einige zweischneidige Schaftfräser mit Kugelkopf auf Karbid mit einem Durchmesser von 10 mm. Diese wurden mit Carc+ AlCrN-Beschichtung versehen. Das Werkstück wurde aus Stahl hergestellt (52 HRC), mit Vc = 251 m/min; Vf = 4000 mm/min; N = 10.000 min-1; fz = 0.2 mm/Zahn; ap ×ae = 0,2×0,2 mm. Die Schaftfräser wurden während des Trockenfräsens getestet. Die Ergebnisse gegenüber einer AlCrN-Vergleichsbeschichtung sind in der Abbildung oben rechts zu sehen.
Désirée Driesenaar Marketing Manager bei Hauzer Techno Coating, Venlo/Niederlande
Industrieanzeiger
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Ausgabe
19.2021
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