Was ist eine Hartmetallbeschichtung?

Karbidbeschichtung kann auf zweierlei Weise verstanden werden: zum einen als Überzug einer Karbidschicht auf der Oberfläche anderer Stahlwerkstoffe und zum anderen als Überzug einer Schicht anderer Verbindungen auf der Oberfläche von Karbid.

Erster Typ: Aufbringen einer Karbidschicht auf andere Stahlwerkstoffe

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1. Einführung in beschichtetes Hartmetall:

Hartmetall ist ein Werkstoff mit hoher Härte und Verschleißfestigkeit. Es besteht aus einem Substrat und einer Beschichtung. Die Beschichtung ist eine Dünnschichtstruktur, die durch das Aufbringen bestimmter Materialien auf das Substrat durch verschiedene Verfahren wie chemische Abscheidung aus der Gasphase, physikalische Abscheidung aus der Gasphase und Sprühen entsteht. Dadurch werden die Oberflächeneigenschaften verbessert und die Lebensdauer der Bauteile verlängert.

2. Klassifizierung und Eigenschaften von Beschichtungsmaterialien:

Zu den gängigen Beschichtungsmaterialien gehört Wolframnitrid, WolframkarbidTitannitrid, usw. Sie haben die folgenden Eigenschaften:

1. 1. Beschichtung mit Wolframnitrid:
      Die Wolframnitrid-Beschichtung weist eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturstabilität auf und eignet sich daher für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Belastung. Darüber hinaus besitzt sie eine hohe Härte und Schneidfähigkeit, die sich hervorragend für die Bearbeitung harter Materialien eignet.
   2. Beschichtung mit Wolframkarbid:
      Wolframkarbidbeschichtung ist ein weit verbreitetes Material mit sehr hoher Härte. Es kann für die Bearbeitung von Metallen, Kunststoffen, Keramik und anderen Materialien verwendet werden. Sie ist außerdem resistent gegen Abblättern und hat eine lange Nutzungsdauer.
   3. Beschichtung mit Titannitrid:
      Titannitridbeschichtungen werden hauptsächlich für Zerspanungsarbeiten in Hochtemperaturumgebungen verwendet. Sie reduziert wirksam die Hochtemperaturkorrosion und den Verschleiß und verbessert die Schnittpräzision und Effizienz.

3. Auswahl der verschiedenen Beschichtungsmaterialien:

Die Auswahl der Beschichtungsmaterialien hängt von der jeweiligen Arbeitsumgebung ab. So kann beispielsweise eine Wolframnitridbeschichtung für mechanische Teile gewählt werden, die hohen Temperaturen und Belastungen ausgesetzt sind, während eine Wolframkarbidbeschichtung für Bauteile geeignet ist, die Hochgeschwindigkeitsschneidarbeiten unterzogen werden.

Beschichtetes Hartmetall bietet Vorteile wie hohe Härte, hervorragende Verschleißfestigkeit und verlängerte Lebensdauer, wodurch die Haltbarkeit und Effizienz mechanischer Komponenten verbessert wird. Durch die Auswahl verschiedener Beschichtungsmaterialien je nach Arbeitsumgebung können bessere Ergebnisse erzielt werden.

Zweite Art: Beschichtung der Oberfläche von Hartmetall mit anderen Verbindungen

Unter Beschichtung versteht man das Bedecken der Oberfläche von Hartmetall mit einer Schicht aus verschleißfesten Verbindungen durch Verfahren wie physikalische Abscheidung, chemische Abscheidung und Plasmaabscheidung. Diese Verbindungen können metallisch oder nicht-metallisch sein.

Durch die Beschichtung der Hartmetalloberfläche mit einzelnen oder mehreren Schichten aus Karbiden, Nitriden, Oxiden und anderen Hartmetallverbindungen können die Leistung und die Lebensdauer von Hartmetallwerkzeugen erheblich verbessert werden. Beschichtetes Hartmetall bietet Vorteile wie eine hohe Raumtemperatur- und Hochtemperaturhärte, gute Oxidationsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen Werkzeug und Werkstück, eine geringe Oberflächenrauheit des bearbeiteten Teils und eine lange Lebensdauer der Werkzeuge.

Die Vorteile von beschichtetem Hartmetall sind folgende:

• Die Beschichtung weist eine hohe Härte (TiC-2800HV30, TiN-2100HV30) und eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit auf, wodurch der Verschleiß an der vorderen Schneide und der hinteren Oberfläche des Werkzeugs verringert und somit die Lebensdauer des Werkzeugs verbessert wird.
• Beschichtete Klingen haben im Vergleich zu unbeschichteten Klingen 25%-30% höhere Schnittgeschwindigkeiten. Bei gleicher Schnittgeschwindigkeit kann die Lebensdauer der Klinge um das 1-3-fache verlängert werden.
• Es reduziert das Anhaften von Spänen und die Bildung von Aufbauschneiden.
• Der Reibungskoeffizient zwischen der Klinge und dem Werkstück ist niedrig und reduziert die Schnittkräfte um 10%-15%.
• Ein und dasselbe beschichtete Sägeblatt kann sowohl für die Endbearbeitung als auch für die Vorbearbeitung verwendet werden und ersetzt damit zwei verschiedene Sorten unbeschichteter Sägeblätter.

Diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtung (DLC), auch bekannt als diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtung, kann auch auf die Oberfläche von Hartmetall aufgebracht werden. Sie hat eine hohe Härte (>HV1500) und einen niedrigen Trockenreibungskoeffizienten (0,05-0,1). Es handelt sich um eine selbstschmierende Beschichtung, für die kein Öl erforderlich ist. Mit einer Dicke von bis zu 0,55 μm verursacht die DLC-Beschichtung keine größenbedingten Probleme und bietet dank modernster Technologie eine gute Schmierung und Wärmeableitung (Trockenlauf). Dies kann die Lebensdauer des Werkstücks um das 10- bis 50-fache erhöhen, die Arbeitseffizienz um 600% verbessern und damit die Produktionskosten senken.

Typischerweise, wenn sie als WerkzeugteileDie Oberfläche von Hartmetall muss nicht beschichtet werden, es sei denn, sie dient einem bestimmten Zweck.