Sumitomo T1000A: Ein Versuch lohnt sich

Mit den neuen Cermet-Sorten T1000A und T1500A ist es gelungen, ursprüngliche Nachteile von Cermet zu umgehen. Eines der Entwicklungsziele bei Sumitomo war, den Anteil des schwer zu beschaffenden Wolfram im Cermet-Compound der Schneidplatten zu vermindern.

Viele verschiedene Hartmetallsorten und ebenso unterschiedliche Beschichtungen für Wendeschneidplatten zur spanenden Bearbeitung bieten eine große Vielfalt an Bearbeitungsmöglichkeiten. Diese Vielseitigkeit und der vermeintlich einfache Einsatz solcher Wendeschneidplatten haben den Marktanteil der Cermet-Schneidplatten in der Vergangenheit eingeschränkt. Zudem wird den Cermet-Platten eine gewisse Bruchempfindlichkeit, vor allem bei unterbrochenem Schnitt, nachgesagt.

Härte und Zähigkeit der innovativen Cermet-Schneidstoffe T1000A und T1500A unterscheiden sich. Beim etwas zäheren T1500A handelt es sich um ein P20 Substrat, das auch für leicht unterbrochene Schnitte und Schnittgeschwindigkeiten von 60 bis 200 m/min empfohlen wird.

Leistungsfähigkeit erhöht und Einsatzfelder erweitert

Aber auch bei den Cermet-Sorten gibt es Innovationen, die den Einsatzbereich dieser Schneidplatten erweitert und teilweise drastisch verbessert haben. Seit vielen Jahren ist unter anderem Sumitomo – in Österreich durch vertreten durch Wedco – führend bei der Entwicklung neuer Schneidstoffe für die Zerspanung. So auch bei den Cermets. Mit den neuen Cermet-Sorten T1000A und T1500A ist es dem Hersteller gelungen, ursprüngliche Nachteile von Cermet zu umgehen.

Eines der Entwicklungsziele bei Sumitomo war, den Anteil des schwer zu beschaffenden Wolfram im Cermet-Compound der Schneidplatten zu vermindern. Genau diese Verminderung hat dazu geführt, dass die neuen Sorten während der Zerspanung erheblich weniger mit den zu bearbeitenden Stählen reagieren als bisher. Dadurch kommt es zu deutlich weniger Verschweißungen und es bilden sich kaum noch Aufbauschneiden. Gleichzeitig ist es den Entwicklern gelungen, die Zusammensetzung des Cermets zu optimieren. Dank der vermehrten Einlagerung von TiCN- in das Gefüge und der Verminderung der Wolfram-Anteile an der Oberfläche, ist der Anteil zäher Binderbestandteile erhöht worden. Dies führt zu besserer Widerstandsfähigkeit der Schneidplatten, was die Neigung zu Ausbrüchen der Schneidkanten deutlich vermindert.

Eine Optimierung des Sinterprozesses bei Sumitomo ergab zusätzlich einen festeren Verbund des Cermets. Auf diese Weise vertragen die neuen Cermet-Sorten höhere Schnittgeschwindigkeiten und bieten extrem lange Standzeiten. Selbst die Bearbeitung von weichen Stählen oder gar von Werkstoffen aus ferritischen Pulvermetallen, die üblicherweise zu Verschweißungen und Aufbauschneiden neigen, ist nun prozesssicher beherrschbar. Auch die Behandlung der Schneidkanten wurde weiter optimiert. Das führt wiederum zu einer Standfestigkeit der Schneidkanten. Gleichzeitig dient eben diese Kantenbehandlung der Werkstückqualität, weil der saubere Schnitt der Wendeschneidplatten eine nahezu glänzende Werkstückoberfläche hinterlässt.

Da sich Härte und Zähigkeit der Cermet-Schneidstoffe T1000A und T1500A unterscheiden, eröffnen sich unterschiedliche Anwendungsfelder. Das härtere T1000A ist ein P10 Substrat und empfiehlt sich für Schnittgeschwindigkeiten von 150 bis zu 400 m/min. Es wird vor allem bei kontinuierlichem oder leicht unterbrochenem Schnitt eingesetzt. Beim etwas zäheren T1500A handelt es sich um ein P20 Substrat, das auch für leicht unterbrochene Schnitte und Schnittgeschwindigkeiten von 60 bis 200 m/min empfohlen wird.

Unter der Bezeichnung T1500Z bietet Sumitomo ein P20 Cermet-Substrat mit einer „Brilliant Coat“ Beschichtung an: Der saubere Schnitt führt allenthalben zu deutlich verbesserten Werkzeugoberflächen, auch bei schwierigen Materialien. Deshalb werden diese Platten vornehmlich für das Schlichten eingesetzt.

Neue Beschichtungen abgestimmt auf den Schneidstoff

Auch bei den Beschichtungen für die Cermet-Platten kann Sumitomo auf echte Innovationen verweisen. Unter der Bezeichnung T1500Z bietet Sumitomo ein P20 Cermet-Substrat mit einer „Brilliant Coat“ genannten und unter dieser Bezeichnung geschützten Beschichtung an, die eine verbesserte Gleitfähigkeit der Plattenoberfläche aufweist und somit die entstehenden Schnittkräfte weiter vermindert. Somit eignen sich diese Sorten auch für schwächere Maschinen und können sowohl im kontinuierlichen als auch im unterbrochenen Schnitt eingesetzt werden. Aufgrund des Substrates und der eigens darauf angepassten Brilliant Coat Beschichtung eignen sie sich für Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 60 bis 350 m/min. Das gute Gleiten der Schneiden führt zu gleichmäßigem Schnitt ohne Rattermarken und deutlich besseren Oberflächen der Werkstücke.

Für besonders starke Beanspruchungen durch unterbrochenen Schnitt bietet man das beschichtete Cermet-Substrat T3000Z. Die Beschichtung wird vor allem bei Schnittgeschwindigkeiten bis 200 m/min und häufig unterbrochenen Schnitt empfohlen. Im Gegensatz zu früheren Beschichtungen auf Cermet sind die neuen Beschichtungen genau auf die Substrate hin abgestimmt und werden mit besonderen PVD-Verfahren auf die Schneidplatten aufgebracht. Die Schichthaftung ist extrem gut und ein Abschälen der Beschichtung wird verhindert und gleichzeitig die Plattenoberfläche geschützt.

Langlebige Alternative mit scharfer Schneide

Von jeher weisen Cermet-Platten vergleichsweise scharfe Schneiden auf. Die neuen Substrate und die verfeinerten Fertigungsmethoden von Sumitomo sorgen nun dafür, dass diese gleichzeitig sehr robust und langlebig sind und in der Regel deutlich länger halten, als Schneiden aus Hartmetall. Insbesondere bei der Bearbeitung weicher Stähle bestätigt sich, dass diese Platten sehr wenig mit dem zu bearbeitenden Werkstoff reagieren und im Gegensatz zu bisherigen Schneidplatten keine Aufbauschneiden bilden.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die neuen Cermets von Sumitomo eine echte Alternative zu bisherigen Schneidstoffen darstellen. Vor allem in der Bearbeitung von Stählen zeigen sich die Stärken der neuen Schneidstoffe. Sie sind härter als Hartmetallplatten und verfügen über scharfe Schneiden, die sich als äußerst robust und langlebig erweisen. Deshalb empfehlen sich diese Platten vor allem in der Serienfertigung. Anwender in der Energietechnik, Medizintechnik, dem Fahrzeugbau und der allgemeinen Metallbearbeitung bestätigen zwischenzeitlich die Laborergebnisse der Entwickler bei Sumitomo. Sie alle verweisen auf bessere Oberflächenqualitäten ihrer Werkstücke bei höherer Produktivität und gesunkenen Werkzeugkosten.