HD500Schaftfräser
Beschichtungslösungen für die Stahlverarbeitung
Merkmale der Bearbeitung mit Vollhartmetallwerkzeugen
Profilfräsen
Schulterfräsen
Schwerlastfräsen
- Merkmale des Fräsens:
- 1. Beim Fräsen handelt es sich um eine intermittierende Bearbeitung, bei der sich die Schnittlast periodisch ändert, wodurch es zu Stößen und Vibrationen kommt;
- 2. Die bearbeiteten Werkstoffe enthalten viele verschiedene Elemente, wie beispielsweise Titanlegierungen und Edelstahl. Beim Fräsen reagieren diese leicht mit der Beschichtung, was dazu führt, dass das Werkzeug während der Bearbeitung klemmt;
- 3. Das Fräsen zeichnet sich durch hohe Effizienz und hohe Anforderungen an die Verschleißfestigkeit der Werkzeuge aus.
- hohe Härte
- niedriger Reibungskoeffizient
- hohe Bindungsstärke
- hohe chemische Stabilität
Beschichtungslösungen für das Fräsen von Stahl
Einführung in Beschichtungen für Fräsanwendungen an Stahl
Beschichtungsqualitäten: HLM300, HPR125, HHR110
Anwendungsbereich:
HLM300: Universelle Beschichtung, besonders geeignet für die Bearbeitung von Werkstoffen wie unlegiertem Stahl (32-48HRC), Edelstahl und Gusseisen.
HPR125: Geeignet für unlegierten Stahl mit niedriger Härte (20-35HRC).
HHR110: Geeignet für gehärteten Stahl (HRC55-62).
Beschichtungseigenschaften:
HLM300: Universell einsetzbare Beschichtung mit ausgezeichneter Oberflächenqualität, gleichmäßiger und dichter Struktur, geringer Spannung, hoher Härte und guter Haftung.
HPR125: Beschichtung mit weniger Tröpfchen auf der Oberfläche, dichter Struktur, mittlerer Dicke und relativ hoher Härte.
HHR110: Ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Rissausbreitungsbeständigkeit, hohe Dichte und gute Oxidationsbeständigkeit.
Metallbearbeitung – Schaftfräser
HLM300-Beschichtungsprinzip:
Die von Huasheng eigenständig entwickelte neue HA800-Verbundanlage nutzt die Lichtbogen-Ionenplattierungstechnologie, um die Beschichtungsstruktur anzupassen und einen Bias-Gradienten zu erzielen. Die so hergestellte Beschichtung weist eine gleichmäßige und dichte Mikrostruktur sowie hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften auf.
Anwendungsbereich:
Normaler Stahl (32–48 HRC), Edelstahl und Gusseisen
718H Fräsen
Werkzeugdaten: OMPQ-4E-100
Werkstück: 718 HRC52
Testbedingungen: Mahlen
(Schnittgeschwindigkeit) Vc = 150 m/min
(Vorschubgeschwindigkeit)Fz = 0,06 mm
(Schnitttiefe)ap = 5 mm
(Schnittbreite)ae = 0,5 mm
(Kühlmethode): Luftkühlung
Testergebnisse:
Vergleich der Abnutzungsmengen nach 480 Minuten Bearbeitungszeit:
• Der Verschleiß des Konkurrenzprodukts beträgt 0,079 mm;
• Der Verschleiß von HLM300 beträgt 0,064 mm;
• Werkstücke, die mit HLM300 bearbeitet wurden, weisen eine bessere Verschleißfestigkeit auf.
Datenquelle: Terminallabor
480-Minuten-Wettbewerber
480-Minuten-Wettbewerber
Beschichtungseigenschaften:
| Zusammensetzung der Beschichtung: | AlTi-Basis |
| Beschichtungsfarbe | Schwarz |
| Beschichtungsdicke (μm) | 2,5 ± 0,5 |
| Beschichtungshärte HIT (GPa) | 34±3 |
| Restdruckspannung (GPa) | -4,0±1 |
| Beschichtungstemperatur (℃) | |
| Maximale Betriebstemperatur: (℃) | 1100 |
Metallschneiden – Stangenschneider
HPR125-Beschichtungsprinzip:
Die von Huasheng eigenständig entwickelte neue HA800-Verbundanlage nutzt die Lichtbogen-Ionenplattierungstechnologie, um die Beschichtungsstruktur anzupassen und einen Bias-Gradienten zu erzielen. Die so hergestellte Beschichtung weist eine gleichmäßige und dichte Mikrostruktur sowie hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften auf.
Anwendungsbereich:
Normalstahl mit niedriger Härte (20HRC-35HRC)
Fräsen von Kohlenstoffstahl (P20)
Werkzeugdaten: D6R3*50 Kugelfräser
Werkstück:P20 (30HRC)
Testbedingungen: Mahlen
(Schnittgeschwindigkeit)Vc = 169 m/min
(Vorschubgeschwindigkeit)Fz = 0,20 mm
(Schnitttiefe)ap = 0,3 mm
(Schnittbreite)ae = 0,15 mm
(Kühlmethode): Luftkühlung
Testergebnisse:
Die Breite des Verschleißbandes an der Werkzeugflanke bei 50 μm dient als Richtwert für die Bestimmung der Werkzeugstandzeit.
• Mit der Huasheng HPR125-Beschichtung versehene Werkzeuge können 360 Minuten lang verwendet werden;
• Die Standzeit beschichteter Werkzeuge von Mitbewerbern beträgt 120 Minuten;
• Die Standzeit des Schneidwerkzeugs wird um 200 % erhöht.
Datenquelle: Terminallabor
120 min (24,2 µm)-HPR125
120 min (24,2 µm) – Wettbewerber
Beschichtungseigenschaften:
| Zusammensetzung der Beschichtung: | AlCrN-basiert |
| Beschichtungsfarbe | hellgrau |
| Beschichtungsdicke (μm) | 2,5 ± 0,5 |
| Beschichtungshärte HIT (GPa) | 34±3 |
| Restdruckspannung (GPa) | -3,5±1 |
| Beschichtungstemperatur (℃) | |
| Maximale Betriebstemperatur: (℃) | 1100 |
Metallschneiden – Stangenschneider
HHR110-Beschichtungsprinzip:
Die von Huasheng eigenständig entwickelte neue Verbundwerkstoffmaschine HA800 nutzt die Lichtbogen-Ionenplattierungstechnologie zur Anpassung der Beschichtungsstruktur und zur Erzeugung eines Vorspannungsgradienten. Die so entstandene Beschichtung weist eine gleichmäßige und dichte Mikrostruktur auf und bietet hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften.
Anwendungsbereiche:
Gehärteter Stahl (55HRC-62HRC)
Fräsen von hochhartem Stahl (SKD11)
Werkzeugdaten: D6R3*50 Kugelfräser
Werkstück: SKD11 (58-62 HRC)
Testbedingungen: Mahlen
(Schnittgeschwindigkeit)Vc =141 m/min
(Vorschubgeschwindigkeit)Fz = 0,033 mm
(Schnitttiefe)ap = 0,15 mm
(Schnittbreite)ae = 0,3 mm
(Kühlmethode): Luftkühlung
Testergebnisse:
Die Breite des Verschleißbandes an der Werkzeugflanke bei 100 μm dient als Richtwert für die Bestimmung der Werkzeugstandzeit.
• Die beschichteten Werkzeuge von Huasheng HPR110 können 120 Minuten lang verwendet werden;
• Die Standzeit beschichteter Werkzeuge von Mitbewerbern beträgt 100 Minuten;
• Die Standzeit der Schneidwerkzeuge wird um 20 % erhöht.
Datenquelle: Terminallabor
100min(80,72µm)-HHR110
100 min (98,73 µm) – Wettbewerber
Beschichtungseigenschaften:
| Zusammensetzung der Beschichtung: | AlTiXN |
| Beschichtungsfarbe | Bronzefarbe |
| Beschichtungsdicke (μm) | 2,0 ± 0,3 |
| Beschichtungshärte HIT (GPa) | 35±3 |
| Restdruckspannung (GPa) | -5±1 |
| Beschichtungstemperatur (℃) | |
| Maximale Betriebstemperatur: (℃) | 1200 |
Herausforderungen bei der Bearbeitung von Titanlegierungen
| Titanlegierung | Niedrige Wärmeleitfähigkeit (7,955 W/m·K) | Thermischer Schock durch erhöhte Schnitttemperaturen |
| Niedriger Elastizitätsmodul (110 GPa) | Rückfederungsbedingte Reibung und Werkzeugvibration | |
| Geringer Widerstand gegen plastische Verformung | Werkstückverformung und mangelhafte Oberflächengüte | |
| Suboptimale tatsächliche Härte (30 HRC) | durch Adhäsion verursachte Beschädigung der Werkzeugoberfläche | |
| Hohe chemische Reaktivität | Oberflächenhärtung & Diffusion (Über-Nacht-Reaktion) |
Extrem hohe Schnitttemperatur
Starke Schneidhaftung
Absplitterung beim Bearbeitungsaufprall
Anwendungsübersicht zum Fräsen von Titanlegierungen
● HuaSheng® G4-S Das Unternehmen hat sich der Lösung technischer Herausforderungen bei der Bearbeitung von Titanlegierungen verschrieben, wie beispielsweise hoher Schnittdruck und hohe Temperaturen, starke Kaltverfestigung und starke Spanhaftung. Für unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen werden verschiedene Komponenten, Strukturen und Prozessdesigns eingesetzt, um den Anforderungen der allgemeinen Bearbeitung, der Schlichtbearbeitung und der Vorbearbeitung gerecht zu werden.
● Anwendbar auf die Verarbeitung von ISO-Normen S-Typ (Titanlegierung) Materialien, insbesondere TC4, TA4, Titan/Aluminium-Verbundwerkstoffe.
● Geeignet für Fräsanwendungen aus Titanlegierungswerkstoffen wie Handygehäusen, künstlichen Gelenken, korrosionsbeständigen Werkstücken und Luft- und Raumfahrtteilen.
HuaSheng® G4-S Werkzeugbeschichtung für schwer zerspanbare Werkstoffe
Prozessmaterial:
Titanlegierung, Edelstahl, gehärteter Stahl HRC48-65
Kühlmethode: Wasser-/Luftkühlung
| Zusammensetzung der Beschichtung | AlTiXN |
| Farbe | Bronze |
| Dicke (μm) | 2,5±1 |
| Vickers-Härte bei Raumtemperatur (GPa) | 40±2 |
| Restdruckspannung (GPa) | -4,5±1 |
| Beschichtungstemperatur (℃) | |
| Maximale Betriebstemperatur (℃) | 1200 |
| Technische Merkmale | Beschichtungsleistung |
| Neue integrierte Kathodenbeschichtungstechnologie | Trotz hoher Ionisierungsrate ist die Beschichtung dicht und tröpfchenfrei. Sie zeichnet sich durch hohe Härte, geringe Spannung und Schlagfestigkeit aus. |
| Brandneue AlTiN/TiXN-Verbundstrukturkonstruktion | Bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Härte wird die Schlagfestigkeit und die Rissbeständigkeit weiter verbessert. |
| Verfeinerte X-Element-Körner | Niedriger Reibungskoeffizient, gute Antihaftwirkung |
G4 Aufbringen einer Beschichtung auf ein Bearbeitungswerkzeug aus Titanlegierung
Anwendung von G4-S beim Schruppen der Titanlegierung TC4
Flankenverschleiß (um)
Werkzeugspezifikation: Rundkopf
D6R0.3*H15*D6*50L*4F
Prozessmaterial:
TC4 (Ti6Al4V) Härte: 30 HRC
Testbedingungen: Schruppfräsen
Schnittgeschwindigkeit Vc = 150 m/min
Vorschubgeschwindigkeit F = 2500
Schnitttiefe ap = 3 mm
Schnittbreite ae = 0,22 mm
Kühlmethode: Emulsion
Prüfstandard: Vergleich der Verschleißwerte nach 120 Minuten Laufzeit
Schlussfolgerungsanalyse: Die G4-S2-Beschichtung reduziert den Werkzeugverschleiß um 23 % im Vergleich zur DR-Beschichtung des Wettbewerbers und um 20 % im Vergleich zur NF-Beschichtung. Und das Werkzeug bricht nicht.
Quelle: Huasheng-Bearbeitungslabor
G4-S2
Wettbewerber
G4-S Deutliche Reduzierung des Flankenverschleißes
G4-S Keine haftenden Späne oder Ausbrüche an der Frontklinge
Anwendung der G4-Beschichtung beim Fräsen von Titanlegierungen
Anwendung von G4-S beim Fräsen und Fertigbearbeiten der Titanlegierung TC4
Lebensdauer der Endbearbeitung (Stück)
Werkzeugspezifikationen: Formfräser
D17.44-21.87H-5E-D20-70L-T1
Werkstück: TC4 (Ti6Al4V)
Härte: 30 HRC
Bearbeitungsverfahren: Seitenfräsen - Fertigstellen
Testergebnis: Im Verarbeitungstest verbesserte sich die mit der G4-Technologie hergestellte G4-S1-Beschichtung um 113 % gegenüber der TiSiN-Lichtbogenbeschichtung. Im Vergleich zur besten am Markt erhältlichen Beschichtung ergab sich eine Verbesserung von 13 %.
Datenquelle: Kundenterminal
Die Beschichtung ist dicht und fehlerfrei.
Die Oberfläche ist glatt und zieht keine Krümel an.
Hohe Härte und geringe Spannung
Geeignet für Oberflächenbehandlungen von Titanlegierungen
Rückseite des Messers
Konturformungsschneidkante