Präzisionswerkzeuge
Harte Diamantbohrer für den Super-Airbus

"Wenn ich erzähle, dass unser Unternehmen Beschichtungen auf Werkzeuge aufbringt, werde ich meist nur mit großen Augen angeschaut", sagt Christoph Heller. Heller ist Student des Wirtschaftsingenieurwesens im letzten Semester und arbeitet tageweise bei der Cemecon AG, einem mittelständischen Unternehmen in Würselen bei Aachen.

Und in der Tat, große Augen sind berechtigt: Beschichtungen, Metalle, Werkzeuge, wie passt das zusammen? Toni Leyendecker, Unternehmensgründer und einziger Eigentümer der Cemecon AG mit einem Erklärungsversuch: "Wir stellen dünne keramische Schutzschichten her, die auf Metallflächen aufgetragen werden. Durch die Schutzschicht werden Werkzeuge sehr viel härter und chemisch beständiger."

Für diese Werkstückbeschichtung bietet die Cemecon AG zwei unterschiedliche patentierte Verfahren an: das Physical Vapour Deposition-Verfahren (PVD) und das Chemical Vapour Deposition-Verfahren (CVD). "Beim CVD-Verfahren werden Gase in einem Reaktor aktiviert. Aufgrund der Aktivierung schlägt sich eine kristalline Diamantbeschichtung auf der Oberfläche der Werkstücke nieder. Bei der PVD-Beschichtung werden feste Metalle verdampft, die dann auf den Werkzeugen kondensieren", erklärt Oliver Lemmer, Vorstandsmitglied der CemeCon, die grundlegenden Unterschiede der beiden Verfahren. Teilweise sind die so aufgetragenen Schichten nur vier Tausendstelmillimeter dick, haben aber einen großen Effekt: Beschichtete Bohrer können im Vergleich mit herkömmlichen Bohrern bis zu viermal schneller laufen.

Beim CVD-Verfahren dauern die Beschichtungsprozesse bis zu 36 Stunden, weil die Schichten dicker sind. Mithilfe des CVD-Verfahrens lassen sich die zurzeit härtesten Schichten, die so genannten Diamantschichten auf Werkstücke aufbringen ­in diesem Bereich ist die Cemecon Weltmarktführer.

Diamantbeschichtete Werkzeuge werden für die Bearbeitung von Graphit benötigt, ein Werkstoff, der sich großer Beliebtheit erfreut. Bisher für klassische Metall- und Stahlwerkstoffe verwendete Span- und Schneidwerkzeuge treffen bei Graphit aufgrund des spröden Materialverhaltens auf ungewohnte Probleme: Es kommt beim Eindringen der Werkzeugschneide in das Graphit zu einer Verformung des Materials. Die Folge ist, dass sich kein typischer Span ausbildet. So halten selbst Hartmetallwerkzeuge in Graphit nur kurze Zeit, die Kanten sind sofort rund und verschlissen. Mit einer Diamantbeschichtung hält dieses Werkzeug bis zu 20-mal länger. Mit dieser Anwendung ist die Diamantbeschichtung erwachsen geworden.

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