Mehr als nur glatt dank „ultrafine“ von eifeler 3 Minuten Lesezeit
Innovation

Mehr als nur glatt dank „ultrafine“ von eifeler

Viktoria Steininger
Redaktionell verantwortlich für die Themen am Blog, recherchiert und schreibt Viktoria Steininger auch selbst und gibt mit Geschichten Einblicke in den voestalpine-Konzern.

Die voestalpine-Tochter eifeler aus Düsseldorf macht Werkzeuge dank High-Tech-Beschichtungen belastbarer, widerstandsfähiger gegen Korrosion, Hitze oder Chemikalien. Und neuerdings auch extrem glatt.

ultrafine TeamDie seit 2013 zur Special Steel Division der voestalpine gehörende eifeler-Gruppe ist spezialisiert auf Beschichtungen für Werkzeuge. Diese Beschichtungen machen Werkzeuge wie Bohrer oder Fräser härter, haltbarer und damit wirtschaftlicher. Bewährt hat sich die Beschichtung durch Lichtbogenverdampfung (sogenannte Arc-Beschichtung), welche zur Gruppe der Physikalischen Gasphasenabscheidungs-Verfahren – oder kurz PVD – gehört. Dabei werden Metalle wie z.B. Titan durch das Erzeugen eines Lichtbogens auf der Metalloberfläche in die Gasphase überführt. Der Metalldampf wird unter Beimischung von Stickstoff auf die zu beschichtenden Werkzeuge gerichtet und scheidet sich auf deren Oberfläche als keramische Hartstoffschicht ab. Die Beschichtungen sind besonders hart und haften gut, was sie enorm wirtschaftlich macht. Das Verfahren hat aber einen – manchmal unerwünschten – Nebeneffekt: Durch die enorme Stromdichte am Fußpunkt des Lichtbogens werden auch Partikel von der Oberfläche des metallischen Ausgangsmaterials, sogenannte Makropartikel, gelöst und in die Schicht auf dem Werkzeug eingetragen. Dadurch werden die Schichten rau. „Beim Fräsen und Bohren kann das zu der Bildung von Aufbauschneiden an den Werkzeugschneiden und zu schlechterem Spanablauf im Spanraum führen“, weiß Farwah Nahif, stellvertretende Leiterin der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der eifeler Gruppe. Das Ergebnis: Mehr Reibung, mehr Hitze, schnellerer Verschleiß. eifeler hat dafür eine Lösung entwickelt: die „ultrafine“-Schichtserie.

Glatte und trotzdem harte Beschichtungen

Um die Anzahl der entstehenden Makropartikel zu reduzieren, entwickelte das eifeler-Team die SPCS-Technologie (Strongly Poisoned Cathode Surface). Durch eine spezielle Modifikation des Lichtbogenverfahrens entstehen weniger Makropartikel, die Schichten werden glatter. Auf Basis bestehender Produkte ermöglicht das Verfahren eine Serie von vier neuen Beschichtungen (SISTRAL®-, EXXTRAL®-, TiCN- und TiN-ultrafine), jede zehnmal dünner als ein menschliches Haar. Die „ultrafine“-Schichten haften zudem extrem gut am Werkzeug und sind sehr hart, was die Lebensdauer und somit die Wirtschaftlichkeit beim Kunden erhöht.

Spritzgussform ultrafine Produkt

Kunststoff-Spritzgussform mit einer TiN-ultrafine Beschichtung (das rote Kunststoffteil vorne im Bild ist dann das entsprechende Endprodukt – eine Kunststoffblende aus dem Automobilbereich)

Zahlreiche Einsatzgebiete

Entwickelt für das Drehen, Fräsen und Bohren, sind „ultrafine“-Beschichtungen auch anderswo gefragt. Im Kunststoffspritzguss ermöglicht die glatte Oberfläche beispielsweise eine präzise Abbildung der polierten Werkzeugoberfläche für hochglänzende Kunststoffteile, trotz zusätzlicher Beschichtung. Bei Präzisionswerkzeugen in der Uhrenindustrie kommt die „ultrafine“-Schichtserie ebenso zum Einsatz wie in der Medizintechnik.

Website eifeler Group: http://www.eifeler.com/homepage-en/

Viktoria Steininger