HPPMS tool coatings: Chip formation and friction

Abstract

ZusammenfassungHPPMS‐Werkzeugbeschichtungen: Spanbildung und ReibungIn der vorliegenden Studie wurden drei verschiedene mittels HPPMS abgeschiedene Verschleißschutzschichten – CrAlN+Mo:S, CrAlON und TiAlCrSiN – mit einem speziellen Hobelversuchsaufbau untersucht. Dabei wurden die Kontaktlänge zwischen Span und Spanfläche, die Spandicke und der Reibungskoeffizient beim Hobeln gleichzeitige gemessen. Anhand von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen können die Prozesskräfte und die Spanbildung analysiert werden. Der Einfluss der Beschichtung auf Kontaktlänge, Spandicke und Reibungskoeffizienten beim Hobeln sowie der Einfluss der Schnittgeschwindigkeit wurden bestimmt. Das CrAlON‐beschichtete Werkzeug zeigte im Vergleich zu den CrAlN+Mo:S‐ und TiAlCrSiN‐beschichteten Werkzeugen bei allen untersuchten Schnittgeschwindigkeiten eine geringere Adhäsionsneigung gegenüber dem Stahlwerkstück. Dies verhindert adhäsiven Verschleiß und reduziert die Reibung, wodurch die Spandicke beim Hobeln verringert wird. Außerdem zeigte das CrAlON‐beschichtete Werkzeug eine reduzierte Kontaktlänge. Eine verringerte Reibung und eine reduzierte Kontaktlänge gehen in der Regel mit einer verringerten thermischen Werkzeugbelastung einher und verbessern somit die Schnittleistung.