Der Hauptzweck der PVD-Beschichtung auf den Schneidwerkzeugoberflächen ist die Erhöhung der Verschleißfestigkeit des Werkzeugs und die Verlängerung der Werkzeuglebensdauer. Dadurch werden eine schnellere Teileproduktion und eine bessere Oberflächenqualität der Teile erreicht.
Im Allgemeinen wird eine PVD-Beschichtung auf die Schneidwerkzeuge aufgetragen, um eine hohe Oberflächenhärte, eine hohe Verschleißfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten der Oberfläche und eine Beständigkeit gegen Oxidation und Erosion bei hohen Temperaturen zu erreichen. Es gibt nicht nur eine Art von Beschichtung, die all diese Erwartungen gleichzeitig maximal erfüllt. Daher sollte die Art der Beschichtung, die besser geeignet ist, in Übereinstimmung mit den Ergebnissen bestimmt werden, die nach der Untersuchung der Eigenschaften der Werkzeugmaschine, in der das Schneidwerkzeug verwendet wird, der Schnittparameter, des Schneidwerkzeugtyps, der Eigenschaften des verwendeten Werkstücks, der Kühl-Schmier-Bedingungen bei der Zerspanung und der dominanten Verschleißcharakteristik des Schneidwerkzeugs herauskamen.
Die allgemeinen Verschleiß-Schädigungsmechanismen in den Schneidwerkzeugen und die nach diesen Mechanismen zu bevorzugenden Beschichtungsqualitäten sind in der nebenstehenden Tabelle zusammengefasst.
Fehlermechanismus | Das von der Beschichtung erwartete dominante Merkmal | |
---|---|---|
Abrasiver Abrieb (Kratzer, Rupfen, Flankenverschleiß, Rostscharfkantigkeit) | Hohe Härte und Zähigkeit | |
Adhäsionsverschleiß (Reibverschweißung, Metalldrücken, freier Oberflächenadhäsionsverschleiß, Werkstückanhaftung an scharfen Ecken) | Niedrige Reibungskoeffizient hohe Oberflächengleitfähigkeit | |
Hochtemperaturverschleiß (Oxidation, Diffusion, Erosion, Kraterbildung auf der Spanoberfläche), thermische Ermüdung | Hohe Temperaturbeständigkeit, eine ausreichende Wärmeisolierung | |
Plastische Verformung (Formänderung in Werkzeug, Bruch, Massenschäden) | Auswahl von Schneidwerkzeug und Beschichtung mit hoher Zähigkeit, Härte und Festigkeit |