Wie Werkzeugpassivierung die Lebensdauer und Leistung von CNC-Schneidwerkzeugen verbessert

Wird das CNC-Werkzeug in der Bearbeitungszentrale nicht so schnell wie möglich eingesetzt? Warum Passivierung?

Tatsächlich ist Werkzeugpassivierung nicht das, was der wörtliche Begriff vermuten lässt, sondern ein Weg, die Werkzeuglebensdauer zu verbessern.

Durch Prozesse wie Ebenen, Polieren und Entgraten wird die Qualität des Schneidwerkzeugs verbessert. Dies ist ein normaler Prozess nach dem Feinschleifen des Werkzeugs und vor der Beschichtung.

Was ist Werkzeugpassivierung?

Durch Entgraten, Ebenen und Polieren des Werkzeugs wird dessen Qualität verbessert und die Lebensdauer verlängert. Die Bezeichnung für den Prozess vor dem Feinschliff und der Beschichtung ist international nicht einheitlich. Er wird als „Schneidenverrundung“, „Schneidenverstärkung“, „Schneidenhonen“, „Schneidenvorbereitung“ oder „ER (Edge Radiusing)-Bearbeitung“ bezeichnet.

Vorteile und Zweck der Werkzeugpassivierung

1. Widerstand gegen physischen Verschleiß des Werkzeugs

Im Schneidprozess wird die Werkzeugoberfläche allmählich vom Werkstück abgenutzt, und die Schneide neigt unter hoher Temperatur und hohem Druck zu plastischer Verformung. Die Passivierungsbehandlung erhöht die Steifigkeit des Werkzeugs und verhindert, dass es vorzeitig seine Schneidleistung verliert.

2. Werkstückoberflächenqualität erhalten

Grats auf der Schneide verursachen Werkzeugverschleiß und raue Werkstückoberflächen. Nach der Passivierung wird die Schneide sehr glatt, das Ausbruchrisiko sinkt, und die Oberflächengüte des Werkstücks verbessert sich.

3. Günstige Spanabfuhr in der Nut

Das Polieren der Werkzeugnut verbessert die Oberflächenqualität und die Spanabfuhrleistung. Je glatter die Nutoberfläche, desto besser die Spanabfuhr, und desto konsistenter der Schnitt.

Nach Passivierung und Polieren des CNC-Schneidwerkzeugs entstehen viele kleine Poren auf der Oberfläche. Diese können während der Bearbeitung mehr Kühlschmierstoff aufnehmen, was die beim Schneiden entstehende Hitze stark reduziert und die Schnittgeschwindigkeit deutlich erhöht.

Hauptwirkungen der Werkzeugpassivierung

Verrundung der Schneide

Entfernung von Graten auf der Schneide für präzise, konsistente Verrundung. Schneidegrate verursachen Werkzeugverschleiß und raue Werkstückoberflächen. Nach der Passivierung wird die Schneide sehr glatt, was Ausbrüche stark reduziert und die Oberflächenqualität des Werkstücks verbessert.

Polieren der Spanrille

Gleichmäßiges Polieren der Werkzeugnut zur Verbesserung der Oberflächenqualität und Schneidleistung.

Je glatter die Nutoberfläche, desto besser die Spanabfuhr und desto höhere Schnittgeschwindigkeiten sind möglich. Gleichzeitig verringert die verbesserte Oberflächenqualität das Risiko von Kaltverschweißung zwischen Werkzeug und Werkstoff. Die Schneidkraft kann um 40 % reduziert werden, was einen ruhigen Schnitt ermöglicht.

Polieren der Beschichtung

Entfernung der nach der Beschichtung entstehenden hervorstehenden Tröpfchen verbessert die Oberflächenqualität und erhöht die Adsorption von Schmieröl.

Die beschichtete Werkzeugoberfläche bildet winzige hervorstehende Tröpfchen, die die Rauheit erhöhen, wodurch das Werkzeug beim Schneiden mehr Reibungswärme erzeugt und die Schnittgeschwindigkeit senkt. Nach Passivierung und Polieren werden die Tröpfchen entfernt, während viele kleine Poren zurückbleiben. Diese nehmen während der Bearbeitung mehr Kühlschmierstoff auf, reduzieren die Schneidehitze drastisch und erhöhen die Schnittgeschwindigkeit erheblich.