Entwicklung innovativer Ultrapäzisions Werkzeuge mit ultraharten nano-polykristallinen Diamanten (nanoPD) aus der HP/HT-Direktsynthese

Ziel dieses Kooperationsprojektes ist die gemeinsame Entwicklung an neuen Ultrapräzisionswerkzeugen mit innovativen Schneidwerkstoffen aus ultraharten nano-polykristallinen Diamanten (nanoPD), welche über die HP/HT-Direktsynthese hergestellt werden können.

Diese aus Graphit unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen ohne Zugabe von Binder oder Sinterhilfsmitteln direktsynthetisierte Form des Diamanten weist eine Kornstruktur im Nanobereich und eine isotrope Eigenschaftsverteilung auf. Die hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften übertreffen die herkömmlicher Diamanten damit deutlich.

Darauf aufbauend werden technisch und technologische Entwicklungen zur Herstellung von Drehwerkzeugen und Abrichtwerkzeugen mit dem Ziel getätigt, Ultrapräzisionswerkzeuge mit einer deutlich längeren Standzeit und höherer Schneidkantenschärfe zu realisieren. Durch die Entwicklung eines deterministischen Prozessmodells sollen die geeignetsten technologischen Parameter für verschiedene Anwendungen mathematisch und wissenschaftlich fundiert für die neuen Werkzeuge ermittelt werden, um am Ende Werkzeug und Technologie anbieten zu können.

Weitere Infos hierzu finden Sie in unserer Rubrik Forschung & Entwicklung.

BNNCut – Entwicklung innovativer Zerspanungswerkzeuge aus binderlosem nanokristallinem kubischem Bornitrid (BNNC)

Mittels eines Hochdruck-/Hochtemperaturverfahrens (HP/HT) konnten neue hochharte Schneidwerkstoffe aus binderlosem nanokristallinem kubischem Bornitrid (BNNC) entwickelt werden. Als Ausgangsmaterial dient ein hexagonales Bornitrid, welches bei Temperaturen von 1400 °C – 2200 °C und Drücken von 10 – 20 GPa in einer Direktsynthese umgewandelt wird. Die mittlere Kristallitgröße dieses Schneidwerkstoffes liegt dabei bei 50 nm und ist somit deutlich geringer als herkömmliches polykristallines kubisches Bornitrid (PcBN).

Im Vergleich zu den konventionellen PcBN-Schneidwerkstoffen weist dieser Schneidwerkstoff eine gesteigerte Härte, Warmhärte sowie eine bessere Temperaturfestigkeit auf. Daraus ergibt sich eine hervorragende Alternative zur Erweiterung der Verfahrensgrenzen bei der Zerspanung von gehärteten Stählen und Superlegierungen.

Weitere Infos hierzu finden Sie in unserer Rubrik Forschung & Entwicklung.