interview
Sandvik Coromant GC4325: Durchbruch in der Schneidstofftechnologie
Hinter der Leistungsfähigkeit der neuen Hartmetallsorte GC4325 von Sandvik Coromant stecken zahlreiche Innovationen. Trotz ihres ganz normalen Aussehens ist sie völlig anders – und zwar in jedem Detail: Dem Hartmetall, dem Beschichtungsaufbau, der Beschichtungstechnologie InveioTM, der Schneidkantenmikrogeometrie und dem Nachbehandlungsverfahren. Um mehr von diesem „Durchbruch in der Schneidstofftechnologie“ zu erfahren, sprachen wir mit Dr.-Ing. Ina Terwey, Grade Development Specialist Turning bei Sandvik Tooling und maßgeblich an der Entwicklung beteiligt.
>> Jeder Anwender, der Stahl bearbeitet, sollte unsere die GC4325 einsetzen. << Dr.-Ing. Ina Terwey Grade Development Specialist Turning, Sandvik Tooling Deutschland GmbH
Auf der EMO hat Sandvik ja Live die neue Hartmetallsorte GC4325 vorgestellt. Wie ist das beim Fachpublikum angekommen?
Die weltweit erste Präsentation unserer neuen Drehsorte GC4325 auf der EMO war ein voller Erfolg. Die EMO bot einen optimalen Rahmen ein breites Fachpublikum anzusprechen. So ist es uns gelungen, das Augenmerk vieler Kunden auf unseren neuen Schneidstoff, welcher neueste Technologien vereint, zu lenken. Der große Andrang an Messebesuchern zur Enthüllung der GC4325 mündete in einer Vielzahl an Fachgesprächen nicht nur während der EMO und im Virtual Hub, sondern auch darüber hinaus. Im Mittelpunkt der Diskussionen steht insbesondere das Potenzial unserer neuen Drehsorte GC4325, die es erlaubt Produktivität und Prozesssicherheit bei Drehoperationen in Stahl mit einer einzigen Sorte trotz stark variierender Werkstückstoffe, Bedingungen und Bearbeitungen zu erhöhen.
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GC4325 ist die 7. Generation der ersten CVD-beschichteten Hartmetallplatte, die Sandvik im Jahr 1969 vorgestellt hat. Was macht diese Entwicklung nun zur Innovation?
Auf den ersten Blick sieht die Wendeschneidplatte genauso aus, wie jede andere. Trotz ihres ganz normalen Aussehens ist sie tatsächlich völlig anders – und zwar in jedem Detail: Dem Hartmetall, dem Beschichtungsaufbau, der Beschichtungstechnologie InveioTM, der Schneidkantenmikrogeometrie und dem Nachbehandlungsverfahren.
Die Entwicklung wird zum einen durch die neuartige Beschichtungstechnologie InveioTM zur Innovation, welche ein kontrolliertes Wachstum der hochfesten Aluminiumoxid-Beschichtung mit einheitlicher Kristallausrichtung erlaubt. So sind die härtesten Kristallfacetten zur Schnittzone ausgerichtet und tragen wesentlich zur erhöhten Verschleißfestigkeit bei. Dies ist der Grund, warum die Ausrichtung der Kristalle so wichtig ist und warum sie einen so großen Einfluss auf die Standzeit ausübt. Die Inveio™ Technologie ist übrigens eine rechtlich geschützte Marke von Sandvik Coromant.
Zum anderen sind das Substrat, von hoher Stabilität und zuverlässiger Zähigkeit gekennzeichnet, und die Beschichtung der Wendeplattensorte GC4325 speziell für hohe Temperaturen ausgelegt. So bietet neben der äußeren Aluminiumoxid-Beschichtung die innere MT-TiCN-Beschichtung mit einem säulenförmigen Kristallgefüge eine besonders harte und gegen Abriebverschleiß widerstandsfähige Beschichtung. Die leuchtend gelbe äußere TiN-Beschichtung auf der Freifläche erlaubt zudem eine einfache und sichere Verschleißerkennung. Dieses Gesamtpaket wirkt somit den Folgen von exzessivem Verschleiß entgegen.
Wie lange wurde entwickelt?
Die Entwicklungszeit der neuen GC4325 Drehsorte betrug zirka zweieinhalb Jahre.
Produktivität ist der Schlüssel für die moderne Zerspanung. Durch den Einsatz dieser neuen Hartmetallsorte spricht Sandvik von 30 Prozent und mehr an Produktivitätssteigerung. Können Sie das näher erläutern?
Unser Ziel war es mit einer neuen Wendeplattensorte für das Drehen von Stahl im Anwendungsbereich ISO P25 noch mehr Prozesssicherheit und noch höhere Schnittdatenempfehlungen zu erreichen. Bei der Entwicklung der Sorte GC4325 wurden Beschichtung und Substrat zusammen in einem Maß verbessert, wie es früher nicht möglich war. Um Werkzeugverschleiß noch stärker entgegenzuwirken, wurde insbesondere die so wichtige Schichthaftung weiter verbessert. Die Sorte hält weiterhin die Schneidkante auf Temperaturen, die zu einem idealen Werkstofffluss in der Spanbildungszone führen. Die gezielte und eng tolerierte Präparation der Schneidkante vor der Beschichtung und die abgestimmte Nachbehandlungsprozess der Beschichtung begünstigen zudem eine hohe Prozesssicherheit.
Dieses Gesamtpaket ermöglicht somit, das Leistungsvermögen der Sorte sowohl durch die Wahl höherer Schnittgeschwindigkeiten als auch durch die vorhersagbaren höheren Standzeiten zu nutzen. Diese Fähigkeiten werden insbesondere für eine mannlose Fertigung immer entscheidender.
Ebenso sprechen Sie vom „größten Anwendungsbereich zum Drehen von Stahl“. Können Sie auch das näher erläutern?
Beim Drehen von Stahl gibt es eine Reihe von Herausforderungen, die Schneidkanten auf eine harte Probe stellen. Eine davon ist die Vielfältigkeit des breiten Anwendungsbereichs ISO P25, der grundverschiedene Werkstoffe von duktilen kohlenstoffarmen Stählen über harte hochlegierte Stähle in Form von Stangenmaterial bis hin zu geschmiedeten, gegossenen sowie vorbearbeiteten Bauteilen umfasst. Die Vielfalt an Werkstoffen, Komponenten, Bearbeitungen, Bedingungen und Abgrenzungen dieses Bereichs ist in der Welt der Zerspanung einzigartig. Deshalb ist es besonders schwer, ISO P25-Drehbearbeitungen mit einer einzigen Wendeplatte abzudecken.
Als Marktführer für Zerspanungswerkzeuge bemühen wir uns, die Fertigungsprozesse unserer Kunden kontinuierlich zu verbessern. So bietet die jetzt eingeführte GC4325 ein noch besseres Optimierungspotenzial für diesen breit gefächerten Bereich. Bei der Entwicklung der Sorte wurde insbesondere die Schichthaftung weiter verbessert, um Werkzeugverschleiß noch stärker entgegenzuwirken. Diese Eigenschaft ermöglicht es z.B. dem Endanwender die Anzahl an Schneidstoffen zu rationalisieren, da es mit ein und derselben Sorte möglich ist, verschiedene Werkstoffe unter variierenden Prozessrandbedingungen zu bearbeiten.
Auch das Thema Recycling nimmt aufgrund der immer höher werdenden Materialkosten einen hohen Stellenwert ein. Spielte das in der Entwicklung eine Rolle?
Recycling ist aus vielen Gründen wichtig, sei es um Materialkosten niedrig zu halten oder zum anderen Ressourcen sicherzustellen d.h. mit Ihnen verantwortlich umzugehen. Die Prozesse, die wir für das Recycling von Hartmetall entwickelt haben, sind sehr weit fortgeschritten und offerieren zudem eine verbesserte Materialleistung.
Also sollte jeder Anwender, der Stahl bearbeitet, die neue Sorte GC4325 einsetzen?
Ein klares Ja. Eine Wendeschneidplatte für die Metallzerspanung arbeitet nur dann effizient und mit befriedigender Oberflächengüte, solange die Schneidkante intakt ist. Defekte Schneidkanten und vorzeitiger Verschleiß treten meist durch falsche Abnutzung auf, die rasch zu einer inakzeptablen Fertigungsqualität und Gefährdung der Prozesssicherheit führt. Aus diesem Grund arbeitet die Fertigungsindustrie beim Drehen von Stahl mit Schnittgeschwindigkeiten, die nur bei 70 Prozent der empfohlenen Werte liegen. Hierbei sind Faktoren wie Maschinenleistung, Werkstückabmessungen, Bedienerkompetenz und Risikovermeidung von entscheidender Bedeutung. Somit wird die Vorhersagbarkeit des Werkzeugverschleißes in der modernen Zerspanung immer wichtiger, vor allem, wenn Bearbeitungen nur begrenzt überwacht werden.
Darum sollte jeder Anwender, der Stahl bearbeitet, unsere neue Drehsorte einsetzen, da diese neue P25-Sorte viele Vorteile bietet. So braucht sich der Endanwender bei den Schnittgeschwindigkeiten nicht mehr zurückzuhalten. Die Sorte bietet extrem hohe Prozesssicherheit aufgrund der Fähigkeit, auch hier eine intakte Schneidkante zu gewährleisten.
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