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DVS-Kolloquium "Fügen von Metall, Keramik und Glas" 24. Februar 2009, TU Berlin Löten der Hartstoffe cBN und Diamant für Schleif- und Schneidanwendungen Dr. Manfred Boretius Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Kundennutzen – von der Beratung bis zur Serienproduktion Kunde Schweissen (EBW) Plasmaspritzen Sintern (MIM) Gasnitrieren Wärmebehandlung Löten Werkstoffengineering Werkstoffauswahl Produktdesign Prozessoptimierung Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Konventionelles Löten von Schleif- und Schneidwerkzeugen Schleifwerkzeug mit Hartmetallgranulat Kettensägezahn mit Hartmetallschneide Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Konventionelles Hartlöten von PKD-Schneidwerkzeugen Holzfräser, PKD hartmetallunterlegt PKD-Schneidplatte, hartmetallunterlegt Sägeblatt, PKD hartmetallunterlegt Problematik! unterschiedliches a von PKD und Hartmetall Ablösen der PKD-Schicht Einschränkung der Löttemperatur niedrigschmelzende Lote eingeschränkte Einsatztemperatur Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Innovatives Löten von Schleif- und Schneidwerkzeugen aktivgelötete cBN-Honhülse aktivgelötete Diamant-Schleifstifte aktivgelötete cBN-Schneidplatte Vorteile! breitere Lotauswahl möglich variable Löttemperaturen angepasste Lotfestigkeiten erhöhte Einsatztemperatur stoffschlüssige Verbindung grösserer Kornüberstand Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Aktivlöten von PCD-Schneidwerkzeugen Hartmetall CVD-Diamant Lot Lot Diamant Hartstoff: Metall: Lot: TLöt: MCD Hartmetall CuSnTi 950 °C 20 µm Hartmetall TU Dortmund- LWT Reaktionsschicht TU Chemnitz - LVW Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Aktivlöten von cBN-Schneidwerkzeugen PcBN Reaktionsschicht Lot PcBN 50mm Hartmetall Hartstoff: Metall: Lot: TLöt: cBN, solid Hartmetall CuSnTi 950 °C Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Konventionelle Herstellung von Schleifwerkzeugen Werkzeuge mit gesinterten Diamantsegmenten galvanisch belegte Diamantwerkzeuge Problematik! vollständige Einbindung der Körner geringer Kornüberstand geringe Schnittgeschwindigkeiten mechanische Verklammerung der Körner vorzeitiger Kornverlust Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Spanraumvergrösserung durch platzierte Körner Korn Matrix 1 Galvanisch belegt Werkzeugoberfläche 2 3 zusätzlicher Spanraum verglichen mit 1 zusätzlicher Spanraum verglichen mit 2 Vakuumgelötet mit unregelmässiger Kornverteilung Vakuumgelötet mit platzierten Körnern Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Hoher Kornüberstand durch (Aktiv) Löten 100µm 400µm Synthetischer Diamant D427 mittlere Einbettung; 50x Synthetischer Diamant D427 mittlere Einbettung; 200x Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Kontrollierte Kornverteilung f12 mm 30 mm Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Neues Werkzeug für das Hochleistungshonen Honwerkzeug f 12x50 mm für Stahl cBN B126, kontrollierte Kornverteilung Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Leistungshonen von Zahnrädern Galvanisch hergestelltes Werkzeug Vakuumgelötetes Werkzeug 0,09 Dd per Doppelhub [mm] 0,08 0,07 0,06 0,05 Dimension: Steel: Hardness: f38x6 mm 16MnCr5 HV10 740±80 Inner diameter fi Before honing: After honing: Average Dd: fi =11,92 ±0,02 fi = 12F7 (+16, +34 mm) 0,09 mm 1+2 0,04 0,03 0,02 0,01 0 fi 1 2 3 3 Anzahl Prozessschritte Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved Leistungshonen von Zahnrädern Galvanisch hergestelltes Werkzeug Vakuumgelötetes Werkzeug Testende Standzeitende Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved www.listemann.com Sintern Spritzen Vom Prototyp bis zum Serienbauteil EB-Schweissen Ihr Dienstleister für die thermische Veredelung technischer Bauteile Löten Wärmebehandlung Werkstofftechnik als Leidenschaft Thermal Processing Services and Engineering © proprietary information, all rights reserved