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Die flexibelste Beschichtungsanlage der Welt


gs n e u ist nlag e l h a oc ngs hohe it H u ne icht icht ichke e Eig esch ögl aftl b erm sch rt Wi

IHRE EIGENE

PVD-Beschichtung Integriert in Ihre Produktion

Bieten Sie Ihren Kunden erschwinglich und wettbewerbsfähig ALLE PVD-Schichten: • Standardschichten wie AlTiN • "State of the Art"-Schichten wie AlCrN & • Zukunft-Schichten wie QuadCoatings4® Zusätzliche Upgrade-Möglichkeiten: • OXI-Schichten • DLC-Schichten • SCiL (sputtered) Schichten • LACS® Hybrid-Schichten • Schicht Know How "In-House" • Bieten Sie Eilbestellungen inklusive Beschichtung • Reduzierte Betriebskosten für Beschichtung, Verpackung, Handling und Versand • Ermöglicht eine hochflexible Produktion mit niedrigem Inventarvolumen • Dedicated Schichteigenschaften für Ihre Werkzeuge • Hohe Zuverlässigkeit und Qualität • Umweltfreundlicher Prozess


MoDeC® Innovationen PLATIT's Beschichtungskonzept - Modular Dedicated Coating - erlaubt eine Vielzahl von Konfigurationen der Kathoden (Arten und ® Positionen), entsprechend dem Beschichtungsauftrag. MoDeC ist die treibende Kraft hinter PLATIT-Innovationen. Neue Schichten und Anlagen werden nach diesem Grundsatz entwickelt.

®

2 LARC + Kathoden LARC® Technologie: LAteral Rotating Cathodes • Die neue Generation der ersten industriellen, kompakten Beschichtungsanlage für Nanocomposite-Schichten • Das Herz der schlüsselfertigen Beschichtungssysteme für KMUs • Ausgewählte TripleCoatings3® • Beschichtungsvolumen: ø355x460 mm • Beladung mit ø10mm Schaftfräsern: 288 Stück • 5 Chargen / Tag

PL

• Hartstoffanlage mit hoher Kapazität • Das "Arbeitspferd" für Beschichtungszentren • 4 Planar-Kathoden • Konventionelle und ausgewählte TripleCoatings3® • Nutzbares Plasmavolumen: ø700x750 mm • Beschichtungsvolumen: ø700x700 mm • Beladung mit ø10mm Schaftfräsern: 1056 Stück • 3 Chargen / Tag

4

MoDe

Patentiert 2


Serie PLATIT's gesamte Produktpalette besteht aus "kompakten" Beschichtungsanlagen. Diese Anlagen werden in einem Stück, mit der Beschichtungskammer im selben Gehäuse wie die Elektronik, geliefert. Dies eliminiert eine teure und zeitraubende Installation vor Ort.

eC

2003

Hochleistungs-Kompaktbeschichtungsanlage • ist die Basismaschine ® • 3 LARC + Kathoden Modular upgradebar mit Optionen: 2 • DLC Option TURBO • Option ® ® • 3 LARC + Kathoden + 1 CERC Kathode ® • hohe Produktivität mit CERC Booster

® • OXI Option ® • SCiL Option: Hochleistungs-Sputtering ® ® • 3 LARC + Kathoden + 1 central SCiL Kathode ® • LACS Option: Simultan LAteral ARCing + CEntral Sputtering • Für konventionelle und Nanocomposite Coatings • Alle TripleCoatings3® und Coatings4® • Beschichtungsvolumen: ø500x460 mm • Beladung mit ø10mm Schaftfräsern: 504 Stück • 5 (bis zu 6) Chargen / Tag

®

Kombination aus LARC und Planar-ARC-Technologien • Grossvolumige Kompaktanlage ® • 3 neu entwickelte LARC -XL rotierende Kathoden in der Tür • 2 Planar-Kathoden im hinteren Bereich als Booster • Alle 5 Kathoden können gleichzeitig beschichten • Für konventionelle und Nanocomposite Schichten • Die meisten TripleCoatings3® und Coatings4® • Nutzbares Plasmavolumen: ø700 x 750 mm • Beschichtungsvolumen: ø700 x 700 mm • Beladung mit ø10mm Schaftfräsern: 1056 Stück • 3 Chargen / Tag 5


PLATIT Die Hochleistungsmaschine Allgemeine Informationen • Kompakte Hartstoff-Beschichtungsanlage ® ® ® • Basierend auf PLATIT-LARC -, CERC - und SCiL -Technologien LAteral Rotating Cathodes, CEntral Rotating Cathodes und Sputtered Coatings induced by LARC-GD® • Schichten auf Werkzeugstählen (TS) über 230 °C, HSS bei 350 - 500 °C und auf Hartmetall (WC) zwischen 350 - 550 °C • Rekonfigurierbar durch den Anwender in verschiedene Kathoden Setups: ® ® A: 3 LARC Kathoden und 1 CERC Kathode ® B: 3 LARC Kathoden ( ) ® C: 3 LARC Kathoden und 1 SCiL® Kathode

Schichten • Monolayers, Multilayers, Nanogradients, Nanolayers, Nanocomposites, TripleCoatings3®, QuadCoatings4®, SCiL®-Coatings und ihre Kombinationen ® ® ® • Hauptstandardschichten: AlCrN3 , nACRo4 , ALL4 ® ® 3 4 Coatings • Alle TripleCoatings und ® ® • Alle SCiL und LACS -Coatings verfügbar

Hardware • Maschinenmaße: B2720 x T1721 x H2149 mm • Interne Maße der Vakuumkammer: B650 x T670 x H675 mm • Nutzbares Beschichtungsvolumen: Ø500 x H460 mm • Max. Substratlast: 200 kg • System mit Turbo-Molekularpumpe • Revolutionäres rotierendes (tubulares) Kathodensystem mit 3 LARC®+ / 1 CERC® Kathoden: • ARC-Führung mit Magnetfeldsteuerung (MACC) • LARC®+: Bis zu 200A ARC-Strom • Kathodenwechselzeit für geübten Bediener: ca. 15-30 min/Kathode ® • CERC : Bis zu 300A ARC-Strom ® • SCiL : Bis zu 30 kW Sputtering Power ® ® • VIRTUAL SHUTTER and TUBE SHUTTER mit dedicated Türabschirmung • Ionen-Plasma Reinigung: • Ätzen mit Argon (Ar/H2); Glimmentladung • Metall-Ionenbeschuss (Ti, Cr) ® ® • LGD : LARC Glow Discharge • Gepulste BIAS-Steuerung (350 kHz) • 6 (+1) Gaskanäle, 6 MFC gesteuert • Spezielle Staubfilter für Heizer (24 kW) • Vorheizer • Elektrische Anschlusswerte: 3x400 V, 160 A, 50-60 Hz, 76 kVA 2 • Aufrüstbar zu +OXI, +DLC , +SCiL, • Alle Optionen aufrüstbar vor Ort 6

Elektronik und Software • Neues HMI (Human Machine Interface) • Menügeführtes Kontrollsystem mit Touchscreen • Keine Programmiererfahrung notwendig für Prozesskontrolle • Datenaufzeichnung und Real-Time-Anzeige der Prozessparameter • Ferndiagnose und -steuerung • Bedienungsanleitung gedruckt und auf CD-ROM • Optimierte Betriebssoftware kompatibel zu und

Zykluszeiten* • Schaftwerkzeuge (2 µm): ø 10 x 70 mm, 504 Stück: 4 h • WSP (3 µm): ø 20 x 6 mm, 2940 Stück: 4.5 h • Walzenstirnfräser (4 µm): ø 80 x 180 mm, 28 Stück: 6 h *: Die Chargenzeiten sind unter folgenden Bedingungen erreichbar: • Vollhartmetall-Werkzeuge (keine Ausgasung notwendig) • Hochqualitative Reinigung vor dem Beschichtungsprozess (kurzes Ätzen) • Kontinuierlicher Betrieb (vorgeheizte Kammer) • 4-Kathodenprozesse • Verwendung von Schnellkühlung (z.B. mit Helium, Öffnung der Kammer bei 200 °C) • 5 (bis zu 6) Chargen / Tag


Beschichtungstechnologien der SCiL® HYBRID® LACS

®

by

GD

LARC®+

TURBO LARC®+CERC®

TripleCoatings3®

LARC®

Coatings4®

TripleCoatings3®

ARC Technologie mit rotierenden Kathoden

LARC

®

• LARC +: LAteral Rotating Cathodes Seitliche, rotierende Kathoden

®

DLC2® Option • PVD/PECVD Prozess für Abscheidung von a-C:H:X Beschichtungen

CERC® Option +

• CERC®: CEntral Rotating Cathode Zentrale, rotierende Kathode als Booster

TURBO

®

CERC

OXI Option • Für Abscheidung von Oxid- and Oxinitrid-Schichten

SCiL® Option ® • SCiL : Sputtered Coatings induced by Sputtern basierend auf

®

GD

LACS® Option ®

• LACS : Lateral ARC & Central Sputtering Simultanes seitliches ARCen & zentrales Sputtern

SCiL® LACS® 7


Beschichtungstechnologien der Simultanes Lateral ARC und Central Sputtering ARC-Verdampfung • Hoher Grad an Ionisierung • Hohe Schichtdichte, hohe Schichthärte • Exzellente Haftung • Hohe Produktivität LARC®+CERC® • Droplets erzeugen grobe Oberfläche

®

SCiL Hochleistungs-Sputtern • Niedrigerer Ionisationsgrad • Niedrigere Schichtdichte und -härte • Mittlere Haftung • Niedrigere Abscheidungsrate • Wenige Droplets, glatte Oberfläche

ARC-Technologie: LARC®+: LAteral Rotating Cathodes

®

Sputter-Technologie: SCiL : Sputter-Schichten ® Basierend auf LGD ® LGD : Lateral Glow Discharge

CERC®: CEntral Rotating Cathodes

Optionen der flexiblen Beschichtungsanlagen für Zerspanwerkzeuge: • ARC-Technologie für ~85% der Schichten für Zerspanwerkzeuge • 4 Schicht-Generationen • Fräsen, Abwälzfräsen, Bohren, Sägen, Feinstanzen, etc. • PECVD-Technologie für DLC2 Beschichtung 2 • Titan-Zerspanung mit DLC Topschicht • SCiL: Hochleistungs-Sputtern für glatte Schichten • Gewinden - Aluminiumzerspanung mit TiB2 • LACS® Hybrid-Technologie: Simultanes LAteral ARC und Central Sputtering

LACS®

Verwendung von Schichtmaterialkomponenten zur Leistungssteigerung Al: Hitzewiderstand: Cr: Zähigkeit + abrasiver Verschleisswiderstand: Al/Cr/Ti: Nanolayer: Zähigkeit: Ti: Ausbruch-Risiko: Bor: Chemische Stabilität: AlCrN3-NL (standard)

AlCrSiN (Markt)

AlCrN3-NL (optimiert)

(AlCrN+ AlCrN/SiN)4

(AlCrN+ AlCrTiN)4

160

Si

140

NL

Ti

Bor

Flankenverschleiss [µm]

120 100 80 60 40 20 0

8

0

10

20

50 30 40 60 Standweg / Zahn [m] HSS Abwälzfräsen - mn = 2.31, vc = 150 m/min, fa = 1.69 mm/U, zo = 5, trocken Gemessen durch den 1-Zahn Test der Universität Magdeburg, IFQ, Deutschland


Ringkathoden und deren Schichten Ringkathoden* für SCiL mit Ti, Al, Cr, AlCr, AlTi, Bx, Six, TiB2, ...W

1. Kathodenkörper, inkl. magnetischen & elektronischen Systemen 2. Gelochter Zylinder für Kühlmitteleinlass 3. Membranzylinder, vergespannt durch internes Kühlwasser für gute Leitfähigkeit zu den Target-Ringen 4. Target-Ringe Die nicht-legierten Kathoden bieten flexible Programmierung und Abscheidung der Schichtstöchiometrie. *Patent angemeldet

Durchschnittlicher Verschleiss [µm]

Substrat

Haftlayer

Gradientlayer

Bor als Materialkomponente zur Optimierung des internen Schichtspannung AlCrN basierte Marktschicht

140

AlCrN/BN Bor: Y%

120 100 80 60 40 20 0

0

20

40

60

80

100 120 tc: Fräszeit [min]

140

160

Hauptschichten der

nACo2®, nACRo2®

DLC

cVIc , CROMVIc2 , CROMTIVIc2®

TURBO

TiN, TiCN, CrN, CrTiN, nACo2®, nACRo2® ZrN, AlTiN, AlCrN

®

TripleCoatings3® ®

TiN, TiCN, CrN, CrTiN, ZrN,

®

Coatings4® ®

AlCrN3 , TiXCo3 , AlTiCrN3®

ALL4 nACRo4®

nACo3 , nACRo3 , AlCrN3®, TiXCo3®,

nACo4 , nACRo4 , TiXCo4®, AlTiCrN4®, AlCrTiN4=ALL4®+Tribo

,

®

nACVIc2® ®

®

®

OXI

LACS

200

Optionen

Schichten Konventionelle Nanocomposite Schichten Schichten Maschinen

SCiL

180

Mat.: Werkzeugstahl - 1.2085 – X33CrS16 – HRC 29.2 – ap=5 mm – ae=02.5 mm – vc=120 m/min Werkzeuge: d=8mm - Fraisa NX-V Torus – d=2.2 mm – z=4 – fz=0.06 mm/Zahn – MMS Durchschnittsverschleiss = (Max. Rundphasenverschleiss + VBmax (Freiflächenverschleiss) + Stirnschneidenverschleiss + Eckenverschleiss) / 4

AlCrN/BN Schicht mit Triple-Struktur gemessen durch Disperse-Röntgen Spektroskopie Quelle: Universität Freiberg, Deutschland

Optionen

AlCrN/BN Bor: X%

®

nACoX4®

TiN, TiB2

TiCC

AlTiN-LACS, AlCrN-LACS

BorAC =AlCrN/BN BorAT®=AlTiN/BN

®

9


®

SCiL Schichten und Anwendungen Oberfläche-Rauheitsvergleich: Schichtdicke in beiden Fällen: 2 µm Alpha = 45°

Beta = 30°

Alpha = 45° Beta = 30°

2.99 µm

0.366 µm

86.3 µm

86.1 µm

86.3 µm

86.1 µm SCiL® Oberfläche Sa= 0.0162 µm – Sz=0.311 µm

ARC Oberfläche Sa= 0.1627 µm – Sz=2.087 µm

Sputterkraft: Bis zu 30kW Keine säulenförmige Struktur Reaktive und nicht-reaktive Prozesse Wachstumsrate in reaktivem Prozess: ≈ 2 µm/h in Dreifach-Rotation Applikationsfelder: Tiefbohren, Gewinden, dekorative Schichten

Drehmoment- und Kraftvergleich Mc; Drehmoment [%]

Gewindeformen

250 200 150 100 50 0

Drehmoment TiCN-ebeam TiCC-SCiL 0

1

2 3 ap; Gewindetiefe [mm]

4

5

Topschicht Kernschicht Haftschicht TiCC TiCN Ti - TiN Gesamtdicke [µm] 1. Schichtdicke [µm] 2. Schichtdicke [µm] 3. Schichtdicke [µm] 2.59 0.41 1.02 1.16

Fräsen

Ff; Vorschubkraft [%]

Werkzeuge: M3 - vc=10mm/min - MQS Material: Edelstahl; SUS 304 - X2CrNi19-11 Die Aufbauschneide mit SCiL ist kleiner als mit eBeam

200 150 100 50 0 -50 -100

Vorschubkraft TiCN-ebeam TiCC-SCiL ap; Gewindetiefe [mm]

Vergleich der Aufbauschneiden bei Aluminiumzerspanung Production Costs with Solid Carbide Drills Zr

O

Al

29

108

Ti

O

Al

31

102

87

27

12

W

59

C

O

Al

W

87

10

W

47

18

211 X EDX - Häufigkeit der einzelnen Elemente: DLC3® beschichtet mit p

10

Segmentierte TiB2-Kathode für SCiL®-Technologie

SEM und EDX nach 283 m Standweg Material: 3.4365 AlZnMgCu1,5 - Werkzeug: Torus Schaftfräser Ø12mm – r=2.5mm – z=2 vc=377 m/min – ae=5mm – ap=6mm – fz=0.2 mm/U


®

LACS Schichten und Anwendungen

se

d

30

80 60 40 Al, Cr-basierend 20

LACS-AlCrN/BN

0 4

-A lC rN /B N

r-b a

Bor Effekt

+30%

+13% 20

24.9 10

19.2

17.0

ALL4

0

8 12 16 abgewälzte Zahnräder

20

0 Referenz Al, Cr-basiert

24

BorAC® LACS® AlCrN/BN - ML

ALL4

1-Zahn-Abwälztest mit PM-HSS - Alle Zähne gerundet mit Nassstrahlen, R = 15 - 18 µm Schichtdicke für alle drei Varianten des Calo-Testes, d = 4 µm LACS-AlCrN/BN schützt gegen Kraterverschleiss am besten vc=180 m/min - fa=3.6 mm/U, max. Spandicke = 0.20 mm

LA CS

AL L4

Al ,C

100 Standweg [m/Zahn]

Breite des Flankenverschleisses [µm]

BorAC® - Abwälzfräsen mit Bor gedopt in AlCrN-ML

BorAC® - AlCrN/BN: Zerspanleistung beim Fräsen 2.50

Zerspanleistung beim Fräsen [min/µm] 2.34

2.16

2.07

2.07

2.00

1.89 1.47

1.50 1.00 0.50 Zerspanleistung gemessen und berechnet als Zerspanzeit [min] / durchschnittlicher Verschleiss [µm]

0

BorAC®

nACRo4®

AlCrN3®

AlCr-ML

AlTiN3®

AlCrN Marktschicht Mat.: Werkzeugstahl – 1.2085 – X33CrS16 – HRC 29.2 – ap=5 mm – ae=02.5 mm – vc=120 m/min Werkzeuge: d=8 mm – Fraisa NX-V Torus – d=2.2 mm – z=4 – fz=0.06 mm/Zahn – MQS Durchschnittsverschleiss = (Max. Rundphasenverschleiss + VBmax (Freiflächenverschleiss) + Stirnschneidenverschleiss + Eckenverschleiss) / 4 (

)

BorAT® - AlTiN/BN: Verschleissverhalten beim Bohren 0.50 0.45

AlTiSiN-2 Marktschicht

0.40

TiXCo4

AlTiSiN-1

VBmax [mm]

0.35 0.30

TiXCo3

0.25

nACo4-1

0.20

nACo4-2

0.15

AlTiSiN-1 Marktschicht

0.10 0.05

0 ®

BorAT

Bohrer Schneiden-Verschleiss nach 2178 Bohrungen

BorAT® 0.0

5.0

45.0 25.0 35.0 20.0 30.0 40.0 Standweg [m] Mat.: Hitzebehandelter Stahl – 1.7225 – 42CrMo4 – HRC 30 – ap=18 mm – vc=120 m/min Werkzeuge: HM-Bohrer – d=6.8 mm – Schlenker GmbH – z=2 – f=0.15 mm/U – MQS Gemessen von GFE, Schmalkalden, Deutschland 11

10.0

15.0


TripleCoatings3® & mit

Coatings4®

TiXCo3®

nACRo3®

SCiL ®

nACo3® BorAT®: AlTiN/BN

DLC-V ® Ic

o nAC

AlCrN3®

Ro C A n

®

BorAC : AlCrN/BN

AlTiN3® CrTiN3® 12

CROMVIc2®

TiXCo 3 ®


ALL4®: ® AlCrTiN4

AlTiCrN4®

4

iN T r C l 4® : A ALL rN C i T Al AlCrN Dedic ated nACo 4 ® X

TiXCo4®

nACRo4®

nACo4® nACoX4® 13


Kathodenkonfigurationen ® TripleCoatings3 CrTiN3®: Zum Umformen CrTiN - Cr/TiN-NL - CrN oder TiN Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al

– 3: Cr

– 4: keine

AlTiN3®: Zum universellen Einsatz TiN - AlTiN-G - AlTiN-NL Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al

– 3: Cr

– 4: keine

AlCrN : Zur Trockenzerspanung abrasiver Materialien CrN - Al/CrN-NL - AlCrN Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al 3®

– 3: Cr

– 4: none

AlCrN +: AlCrN gedopt mit Titan: TiN - AlTiN - Al/CrN-NL Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al – 3: Cr – 4: AlTi33

AlTiCrN3®: Zur Trocken- und Nasszerspanung Ti(Cr)N - Al/CrN NL - AlTiCrN Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al

– 3: Cr

– 4: keine

nACo3®: Zum universellen Einsatz, Drehen, Bohren TiN - AlTiN - nACo Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: AlSi18 – 3: keine – 4: AlTi33

nACRo3®: Für Superlegierungen, Fräsen, Abwälzfräsen CrN - AlTiCrN-ML - nACRo Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: AlSi18 – 3: Cr

– 4: AlTi33

TiXCo3®: Für superharte Bearbeitung, Fräsen, Bohren TiN - nACo - TiSiN Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al

14

– 3: TiSi20 – 4: AlTi33

TripleCoatings3®


Coatings4® ALL4®: AlCrTiN4®: Zur Nass- und Trockenbearbeitung CrTiN - AlCrTiN-G - Al/CrN Multilayer - AlCrTiN - (CrCN optional) Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al – 3: Cr – 4: AlCr30

ALL4®

: Dedicated für grosse Abwälzfräser

CrTiN - AlCrTiN-G - Al/CrN Multilayer - AlCrTiN - (CrCN optional) – 3: Cr – 4: none Kathoden-Positionen: 1: CrTi15 – 2: Al

AlTiCrN4®: Zum Gewinden und Umformen CrTiN - AlTiCrN-G - Al/CrN Multilayer - AlTiCrN - (CrCN optional) Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al – 3: Cr – 4: AlCr30

nACo4®: Für universellen Einsatz, Drehen, Bohren TiN - AlTiN-G - AlTiN-NL - nACo – 2: Al Kathoden-Positionen: 1: Ti

– 3: AlSi18 – 4: AlTi33

nACRo4®: Für Superlegierungen, Fräsen, Abwälzfräsen CrN - AlCrN-G - AlCrN-NL - nACRo Kathoden-Positionen: 1: Cr – 2: AlSi18 – 3: Cr

– 4: AlCr30

TiXCo4®: Für superharte Bearbeitung TiN - nACo-G - nATCRo-ML - TiSiN Kathoden-Positionen: 1: Ti – 2: Al

– 3: TiSi20 – 4: AlCr30

nACoX4®: Für HSC Trockendrehen und Fräsen TiN - AlTiN - nACo - AlCrON Kathoden-Positionen: 1: Ti

– 2: AlSi18 – 3: AlCr45 – 4: AlTi33

15


Anwendungen mit Klassischer Einsatz Sägen

Standmengenvergleich 14000

Standmenge [Werkstücke] 12000

12000 10000 8000

6700

6000 3200

4000 2000 0

Gewindebohren

nACVIc® nACRo®+CBC (DLC1) Präzisionsschneiden von 3 mm Profilen, rostfreier Stahl 904L Werkzeug: HM-Sägeblätter Ø 160mm x 0,8mm, z=200 n=400 U/min, vf=64 mm/min, Schmierung: Öl Standzeitkriterium: Gratformation auf Werkstück Quelle: Schweizer Uhrenindustrie

AlCrN

AlTiN/TiSiN

Zerspandrehmomentvergleich mit TiCNDrills und CROMTIVIc2 (DLC2) Production Costs with Solid Carbide

Drehmoment Md / Nm

40 30

TiCN beschichtet

CROMTIVIc2 Wkz 1

CROMTIVIc2 Wkz 2

20 10

Zerspandrehmoment

0

Rückfahrdrehmoment

-10 -20 -30 -40 0

10

20

30

40 50 60 Anzahl gängiger Gewinde

70

80

90

Material: TiAl6V4 - Gewindebohrer: HSS - M10 - Gewindetiefe ap=24 mm vc = 8 m/min - Kernlochdurchmesser: dc=8.5 mm - Kühlmittel: Emulsion 10 % - extern - p=50 bar Quelle: IGF Projekt - RWTH Aachen, Deutschland

Spritzgiessen

Aluminium-Spritzgiessen mit Dedicated Multilayer-nACRo 200

Standweg [%]

150

150

100

100

50

0

16

AlCrN nACRo Quelle: Gibbs Die Casting Ltd. Retsag, Ungarn


Abwälzfräsen, Feinstanzen, Bohren mit TripleCoatings3® Bohren

Produktivitätssteigerung durch höhere Geschwindigkeit und Vorschub 180% 160%

TiAlN

140% 120% 100%

nACo

2304

200 0.43 140

34050 35025

0.39

1475

4717

2.44

80%

3146

1.56

60% 40% 20% 0%

Lm [Bohrungen] Produktivität tc/Bohrung [sec] Maschine+ vf [mm/min] WZ-Kosten/ WZ-Standzeit [€] Werkstückmaterial: GGG40 – ap=60 mm VHM-Stufenbohrer: d=7.1/12 mm – interne Kühlung mit 70 bar - 5 % Emulsion Quelle: Sauer Danfoss, Steerings, Dänemark

vc [m/min]

f [mm/U]

Abwälzfräsen 160

0

4

2

Standweg: Lmz [m/Zahn] 8 10 12

6

14

18

16

20

VBmax [µm]

VBmax=130µm 120

AlTiN gesputtert

AlCrN Nanosphere

80 40 0

5

0

15 10 20 Anzahl produzierter Zahnräder

25

30

Mat.: 20MnCrB5 - Wkz: PM-HSS - m=2.7 - Abwälzfräsen - vc=220 m/min - fa=3.6 mm – trocken Quelle: IFQ Magdeburg im Entwicklungsprojekt LMT-Fette - PLATIT Die patentierte Nanosphere-Schicht ist das Ergebnis eines Entwicklungsprojektes, exklusiv für LMT-Fette

Feinstanzen

Vergleichsanalyse (SEM) nach 30'000 Hüben

TiCN Schicht ist verschlissen, Wartung dringend nötig.

Standard-AlCrN Element benötigt vorbeugende Wartung.

Dedicated TripleCoating3® basierend auf AlCrN3® Element kann mit Betrieb fortfahren.

Quelle: Feintool, Lyss, Schweiz

17


Anwendungen mit Hartzerspanung Verschleissvergleich

VB [µm]

Superhart-Fräsen 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

183

102

VBmit

97

VBmax

86

72

67

60

44

AlTiN (Marktschicht)

nACRo3®

AlTiN + AlCrN (Marktschicht)

TiXCo3®

Torus Schaftfräser in Kaltarbeitsstahl X210Cr12 (1.2080) - 61.5 HRC - ø8 mm - z=4 - ap=0.1mm - ae=3mm - vc=100m/min n=4000min-1 - fz=0.2mm - vf=3200 mm/min - trocken - Quelle: Entwicklungsprojekt LMT Fette-PLATIT

Hartfräsen

Verschleissvergleich im Warmarbeitsstahl, 54HRC 160

Verschleissvergleich nach 27 m Fräsen [µm] VB [µm]

142

140

124

120

100

100 80 60

55

55

70

60 38

35

40

20

20 0

Bohren

Eckenverschleiss [µm]

AlTiN2 AlCrN2 TiXCo4 AlCrN/TiSiN3 Marktschicht Marktschicht Marktschicht Werkzeug: VHM-Fräser - d=8 mm - vc=100 m/min - ap=4 mm - ae=0.03 mm Kühlmittel: Emulsion - Schichtdicke: 2 µm - Schneidenradius: 7 µm - Schnittlänge: 27 m Werkstückmaterial: Warmarbeitsstahl - 1.2344 / SKD61 - 54 HRC Quelle: Werkzeughersteller, China

TiCN2 Marktschicht

Standwegvergleich in hochlegiertem Stahl 80

Standweg [m]

70.2

70 60 50 40

45.3

47.6

31.7

30 20 10 0

18

nACo3 AlCrN1 TiXCo4 TiAlSiN2 Marktschicht Marktschicht Werkstückmaterial: X155CrVMo12 - 1.2379 - Rm=1150 N/mm2 - Kühlmittel: Emulsion 7% Werkzeug: HM-Bohrer: ø6.8 mm; Schneidenpräparation: 50 µm - Schichtdicke: 3 µm vc=70 m/min - f=0.16mm/U - ap=15 mm - Getestet durch GFE, Schmalkalden, Deutschland


Coatings4®

Drehen, Abwälzfräsen, Feinstanzen mit

Drehen: Oxydische Quad-Schichten vs. CVD beim Drehen hochlegierter Stähle Verschleissmarkenbreite VB [µm]

nACoX4® PVD 3 µm

nACoX4® PVD 6 µm

CVD

800 700

nACoX4® PVD 9.5 µm

+ 77% Eingriffszeit

600 500 400 300 200 100 0

KMUs können mit eigenen, dicken PVD-OXISchichten gegen CVD mehr als mithalten!

75 175 0 50 100 150 200 25 125 225 250 ~35 Takte ~62 Takte Eingriffszeit [sek] Wendeschneidplatten: WNMG – vc=110 m/min – f=0.4 mm – Schnittlänge/Takt: 6.42m Material Ni-Stahl – Rm=620 N/mm2 – Kühlmittel: MMS Quelle: Daimler AG, Stuttgart, Deutschland

Spanflächenverschleiss auf AlCrSi-basierter Marktschicht mit einer Dicke von 3.9 µm nach Standwegende Lf = 24 m

Spanflächenverschleiss auf nACRo4® mit einer Dicke von 4.0 µm nach Standwegende Lf = 32 m

Standweg [m/Zahn]

Standwegvergleich bei trockenem Abwälzfräsen

Abwälzfräsen

500 µm

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

48.2

32 24

22

14

AlCrSi basierte Marktschicht dünn (3.3 µm)

AlCrSi basierte Marktschicht dick (3.9 µm)

AlTiCrN3

nACRo4 thick (4 µm)

ALL4: AlCrTiN4

Mat. : 20 MnCrB5 - m=2.7 Werkzeuge: 2-Zahn - PM-HSS - vc=150 m/min - fa=1.7/Werkstückumdrehung - 5-gängig Gemessen an der Universität Magdeburg, Deutschland

Standwegvergleich mit ALL4®+Tribo

Feinstanzen

20000

Werkstückmaterial: Edelstahl 1.4509 (X2CrTiNb18) Standmenge [# Werkstücke] 17000

15000 8000

10000 5000 0

500 TiCN

AlCrN3

ALL4+Tribo

Quelle: Feintool Technologie AG

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Werkstückmaterial: Edelstahl 1.4301 2 mm dick Standmenge [# Werkstücke] 25000 14000 1000 TiCN

AlCrN3

ALL4+Tribo

Quelle: Feintool, Lyss, Switzerland

19


Leichtgewicht-Karusselle für Max. nutzbare Durchmesser Dx / Dy mm

Karussell für Einfachrotation D1=550 mm für Sägeblätter D2=460mm für Stempel und Matrizen

Karussell mit 3 (6) Achsen D3=220 / D6=150

Karussell mit 3 Achsen für Sägeblätter mit Überlappung Max. Sägeblatt D=285 mm

max Ø215

Ø115 max

Karussell mit 7 Achsen D7=143

Karussell mit 5 (10) Achsen D5=175 / D10= 94

Karussell mit 12 (6) Achsen D12=100 / D6=145

Karussell mit 14 Achsen D14= 85

max Ø250

Ø183 max

20

Karussell mit 4 (8) Achsen D4=215 / D8=115

Asymmetrisches Karussell mit 4 Achsen D3=183 / D1=250


Halterungen für Zerspanwerkzeuge Halterungen Gearboxen für Dreifach-Rotation für Schaftwerkzeuge mit Schaftdurchmesser D und mit Getriebepositionen #N

Quad-Gearboxen (4-fach Rotation)

Anwendungen D<=52 mm (2") - N= 4 - für grosse Schaftwerkzeuge, Spezialhülsen Aussen D=143 mm - Aussen D=173 mm D<=40mm - N=6 D<=25mm - N=8 - N=10 D<=20mm - N=12 D<=14mm - N=18 - N=22 Die Werkzeuge drehen sich kontinuierlich um die eigene Achse. Dies erlaubt eine sehr homogene Beschichtung der Werkzeuge. Gearboxen vereinfachen die Beladung der Chargen wesentlich, da keine empfindliche Einstellung der Kicker erforderlich ist. Als Halterung für grosse Mengen von Schaftwerkzeugen D=1 mm - 3/8": 5 x 14 Positionen= 70 Werkzeuge D=4 - 8 mm: 5 x 9 Positionen= 45 Werkzeuge Die gesamte Charge sollte gleiche Werkzeuge enthalten. Die Werkzeuge drehen sich um die eigene Achse.

Hülsen

Für Standard-Schaftwerkzeuge. Durchmesser: [mm] 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 32 und 1/8", 3/16", 1/4", 3/8", 1/2",4/7", 5/8", 3/4", 7/8", 1" Spezielle Durchmesser auf Anfrage.

Wendeschneidplattenhalterungen mit Satelliten und Stäben

Satelliten für Wendeschneidplatten mit Durchmesser/Schneidenlänge [mm]

d / ☐ : 8.5, 12, 14, 19, 20, 27, 29.5, 42 Satellitenpositionen: 6, 9, 15, 18 Stützring für Stäbe kleiner Wendeschneidplatten. Stäbe entsprechend Lochdurchmesser der Wendeschneidplatten: d > 2.4, 3.7, 4.2, 5.2, 6.2 mm TongS spannen WSPs ohne Bohrung, gespindelt auf speziellen Stäben. TongS sind Produkte von 4pvd, Aachen, Deutschland.

Abwälzfräserhalterungen für Schaftabwälzfräser und Abwälzfräser mit Bohrung

Die Teile des Abwälzfräsersatelliten setzen sich zusammen entsprechend Grösse und Dimensionen der verschiedenen Abwälzfräser.

Vertikale Halterungen für Feinstanzwerkzeuge, Stempel und Komponenten

Flache Teile, Stempel und Feinstanzwerkzeuge sollten nur einseitig beschichtet werden. Dadurch ist nur Doppelrotation notwendig. Die vertikalen Halterungen mit Nuten ermöglichen flexible Befestigung der Werkzeuge mit Schrauben oder Magneten.

21


Schlüsselfertige Lösungen

PL Qualitätskontrolle Handhabung Reinigung

22


Die Integration der flexiblen Beschichtung in den Produktionsprozess erfordert schlüsselfertige "Turnkey"-Lösungen. PLATIT bietet vollständige Beschichtungssysteme inklusive aller nötigen Peripheriegeräte und Technologien zur: • Oberflächenvorbehandlung durch Polieren, Bürsten und/oder Mikrostrahlen • Vakuumunterstützte Ein-Kammer-Waschanlage im Einknopfbetrieb (push-and-forget) • Entschichtung von HSS und HM • Handhabung zum Be- und Entladen von Substraten und Kathoden • und Qualitätskontrollsysteme gemäss ISO 9001.

Beschichtung

Vor- und Nachbehandlung Entschichtung

23


Schichtkompass Einsatzempfehlungen Zerspanen Drehen

Fräsen Sägen Abwälzfräsen

Spanloses Formen

Bohren Reiben Räumen

Gewinden

Kunststoffformen

Stempeln Stanzen

Umformen Tiefziehen Extrudieren

nACo

ALL4®

nACo

AlTiCrN

nACVIc

AlCrN

AlTiCrN (+CrCN)

AlTiN

nACRo

AlTiN

TiCC

CrTiN

nACVIc

TiCC

Unlegierte Stähle > 1000 N/mm2

nACo

ALL4®

nACo

AlTiCrN

nACVIc

AlCrN

AlTiCrN (+CrCN)

AlTiN

nACRo

AlTiN

TiCC

CrN

ALL4®

TiCC

Gehärtete Stähle < 55 HRC

nACo

nACo

nACo

nACo

AlCrN

TiXCo

TiXCo

TiXCo

TiCC

ALL4®

Gehärtete Stähle > 55 HRC

TiXCo

TiXCo

TiXCo

TiXCo

AlCrN

nACo

nACo

nACo

nACo

nACo

ALL4®

nACo

ALL4®

ALL4®(+CrCN)

ALL4®(+CrCN)

ALL4®(+CrCN)

Unlegierte Stähle < 1000 N/mm2

Hochlegierte Stähle

TiXCo

nACRo

TiXCo

TiCC

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

nACoX4®

nACoX4®

TiXCo

nACVIc

nACVIc

nACVIc

nACVIc

nACo

AlTiCrN

nACo

TiCC

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

Superlegierungen Ti-basiert

ALL4®

nACRo

nACRo

CROMTIVIc

nACVIc

nACVIc

nACVIc

nACRo

ALL4®

ALL4®

TiCC

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

Guss

nACo

nACo

nACo

nACRo

AlTiN

AlTiN

AlTiN

AlTiCrN

nACRo

nACRo

nACRo

nACRo

nACRo

AlCrN

nACVIc

TiCN

TiCN

TiCN

TiCC

TiCN

TiB2

TiB2

TiB2

TiB2

TiB2

TiB2

TiB2

ZrN

ZrN

ZrN

ZrN

ZrN

ZrN

ZrN

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

nACoX Superlegierungen Ni-basiert

Aluminium Si > 12% Aluminium Si < 12% Kupfer

CROMTIVIc

CrN

CrN

CrN

CrN

CrN

CrN

CrN

Bronze, Messing, Plastik

TiCN

TiCN

TiCN

TiCC

TiCN

TiCN

TiCN

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

CROMTIVIc

Graphit

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

CROMVIc3®

TiXCo3®

TiXCo3®

TiXCo3®

TiXCo3®

CROMVIc

CROMVIc

CROMVIc

CROMVIc3®

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe

TiXCo

TiXCo

TiXCo

TiXCo

Holz

CROMTIVIc

CROMTiVic

CROMTiVic

CROMTiVic

nACVIc

nACVIc

nACVIc

nACVIc

Hauptvorschlag: Wenn verfügbar, diese Schicht für die Anwendung verwenden.

Schicht A Schicht B

Alternativvorschlag: Die Schicht verwenden, wenn der Hauptvorschlag nicht verfügbar ist.

Editor: Dr. Tibor Cselle Pi411-2017-dv5

Design:

• Schichtdicke und -struktur können und sollen unterschiedlich sein, entsprechend der verschiedenen Anwendungsprozesse auch für dieselbe Schicht. • Der Exponent x (Schichtx) wird dadurch bestimmt, welche Schichtgeneration die Maschine abscheiden kann.

Pi411plus dv5 screen  
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