Grundlagenuntersuchungen zum Einfluss der Mikrogeometrie der Schneide von plasmageschärften diamantbeschichteten Hartmetallmesser bei der Bearbeitung von Weichhölzern und beschichteten Spanplatten

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2007 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 33155478

Der Vorteil einer bedeutend höheren Standzeit von Diamantschneidstoffen gegenüber Hartmetallen kann bislang nicht für Holzwerkstoffe mit empfindlichen Beschichtungen und insbesondere Weichholz genutzt werden, da der für die Stabilität des Diamantschneidkeils erforderliche Keilwinkel im Bereich zwischen 65° > ß > 75° sehr hohe Zerspankräfte bedingt, wodurch eine starke Zelldeformation verursacht wird bzw. Ausbrüche im Beschichtungswerkstoff entstehen. Einen Ansatz zur Lösung dieses Problems bieten diamantbeschichtete und plasmageschärfte Hartmetallmesser. Mit der aktiven Gasphasenabscheidung (Chemical Vapour Desposition - CVD) von Diamantschichten auf Hartmetall in Verbindung mit einem Plasmabearbeitungsverfahren, das ein ¿Schärfen der durch das Beschichten verrundeten Schneidkeilspitze erlaubt, eröffnen sich insbesondere im Hinblick auf kleinere Keilwinkel neue Anwendungsmöglichkeiten. Da Diamant ausgesprochen hart und wenig duktil ist, muss die erforderliche Zähigkeit im Diamant-Hartmetall-Verbund realisiert werden.Schwerpunkt des geplanten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Einflusses der Mikrogeometrie des Schneidkeils von plasmageschärften diamantbeschichteten Hartmetall-Werkzeugen hinsichtlich Bearbeitungsqualität und Schneidkeilstabilität. Letztendlich sollen die Einflüsse der Geometrie des zu beschichteten Hartmetallmessers, der Geometrie von Stabilisierungsfasen, der gezielt herbei geführten Verrundungsradien an den fertigen Schneiden sowie der konkreten Beschichtungs- und Plasmaschärfbedingungen hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Schneidenschartigkeit, die Bearbeitungsqualität, den erreichbaren Standvorschubweg, die am Schneidkeil angreifenden Kräfte mit den darin enthaltenen Reibkoeffizienten sowie die Bruchanfälligkeit der Diamantschicht und Stabilität des Schneidkeils beim Auftreffen des Schneidkeils auf harte Äste bzw. silikatische Partikel untersucht und verifiziert werden.

• DFG Programme: Research Grants