ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Temperature of cutting tools by thin filmsDuring 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 the functions of coolants, e.g. cooling and lubricating.In this research project several coating types, e.g. titanium and chromium based coatings, where developed and characterized regarding their mechanical, tribological and thermal properties. For the research, four partners collaborated permuting all steps of surface and coatings design. Materials Science Institute (WW), Aachen University of Technology, performed the development of PVD coatings and the thermophysical characterization by thermal wave analysis. Surface modifications of uncoated and coated tools by ion beam assisted deposition were carried out at Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT), Bremen. To determine the cutting properties of coated tools, practical tests were performed at Laboratory for Machine Tools and Production Engineering (WZL), Aachen University of Technology.
Notes:
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.
Additional Material:
15 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19980290911
Permalink
