DIAFIN®
Die clevere Beschichtung für Zerspanung und Finishing
DIAFIN® Schichten zur Verbesserung der Standzeiten von Werkzeugen in der mechanischen Bearbeitung und im Finishing
- Die optimale Lösung für Werkzeuge
- Für Zerspanung und Finishen geeignet
- Dünnschichtsystem (< 20 μm)
- Hohe Standzeiten und regenerierbar
Anwendungen
Verbesserung von Werkzeugeigenschaften
Werkzeuge für die mechanische Bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Substraten müssen eine gute Beständigkeit gegen Reibung und Verschleiß, verbunden mit einer gewissen Korrosionsbeständigkeit gegen unterschiedliche Umgebungseinflüsse aufweisen. Diese Herausforderungen erfüllen vor allem Nickel und Nickellegierungen in hohem Maße.
Das Beschichtungssystem DIAFIN® ist die Lösung zur Erzeugung von Oberflächen auf Werkzeugen für die Zerspanung und das Finishen von Werkstoffen. Je nach Anforderung an die Oberfläche basiert die DIAFIN®-Beschichtung auf einer chemisch oder galvanisch Nickel-Phosphor-Legierung oder galvanisch Nickel.
Die Härte und vor allem die Reib- und Verschleißeigenschaften lassen sich durch die Einlagerung von Dispersionsstoffen oder eine Wärmebehandlung in einem breiten Bereich der jeweiligen Aufgabenstellung anpassen.
Die Härte einer DIAFIN®-Schicht kann bei der Verwendung von chemisch Nickel-Phosphor je nach Phosphorgehalt und Nachbehandlung auf Werte zwischen etwa 550 HV und 1.100 HV eingestellt werden. Für die DIAFIN®-Dispersionsschichten kommen vor allem kubisches Bornitrid (cBN) oder Diamant als eingelagerte Partikel zur Anwendung. Die Schichten werden in Dicken von etwa 10 μm bis zu mehreren Hundert Mikrometer abgeschieden. Neben der guten mechanischen Standfestigkeit zeichnen sich die Schichten auch durch eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion aus.
Typische Anwendungen für DIAFIN®-Schichten sind:
- Abzieh- oder Abrichtwerkzeuge für Messlehren für Gewinde oder Passungen, Grenzlehrdorne
- Bohrer, Reib – oder Honwerkzeuge
- Werkzeuge zum Schleifen, Finishen und Superfinishen
- Bänder zum Schleifen oder Abziehen.
DIAFIN®-Schichten sind für eine weitere Konditionierung geeignet. So wird durch das Aufbringen einer zusätzlichen DIASHIELD®-Schicht in einer Dicke zwischen 3 μm und 20 μm die Oberflächenrauheit verringert und das Einlaufverhalten optimiert.
Auf einen Blick
Art
Dispersionsschicht auf Basis von Nickel und Nickel-Phosphor
Eigenschaften
- Verschleißbeständige Schicht für die Zerspanung und Finishen
- Einstellbare Härte der Nickel-Phosphor-Schicht (ca. 550 HV0,1 bis ca. 1.100 HV0,1)
- Hohe Korrosionsbeständigkeit
- Perfekte Konturtreue bzw. sehr gleichmäßige Stärke bei chemisch Nickel
- Hohe Schichtdicken bei Verwendung von galvanisch Nickel
Einsatz
Zur Beschichtung von Bearbeitungswerkzeugen
Schichtcharakteristika
Nickel-Phosphor-Schicht von ca.5 μm bis ca. 22 μm mit Dispersionsstoffen
Partikelgrößen von 2 μm – 500 μm
Substratcharakteristika
Der Substratwerkstoff muss für eine galvanische Beschichtung geeignet sein, um die sehr gute Haftung der Beschichtung auf dem Substrat zu erzielen.
Lösungsbeispiele
DIAFIN im Einsatz
Es gibt immer eine perfekte Lösung
Für jede Oberfläche sind die Anforderungen unterschiedlich. Unser Beschichtungsverfahren ist flexibel und verfügt über einen einstellbaren Härtegrad. Wir passen uns Ihren Bedürfnissen an. Sprechen Sie uns an.
DIAFIN® Schichten auf Basis von Diamant und CBN Partikeln eignen sich für den Einsatz in Schneidwerkzeugen.
Partikelgrößen von 2 - 500 μm für den Einsatz von Finishen bis Zerspanung. Zerspanungswerkzeuge mit Diafin Beschichtung. Große Körnungen (200 - 500 μm) in Kombination mit kleinen Körnungen (2-15 μm).
Vorteile
Vorteile von DIAFIN
Die DIAFIN®-Dispersionsschichten auf Basis von Nickel und Nickel-Phosphor zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehrere wichtige Eigenschaften besitzen beziehungsweise dass sich die Eigenschaften je nach Zusammensetzung und/oder Wärmebehandlung den Anforderungen zum Einsatz anpassen lassen. Dies lässt sich anhand eines Netzdiagrammes zur qualitativen Bewertung verdeutlichen, auf dessen Basis der Anwender die benötigten Eigenschaften auswählen kann.
Vorteile im Überblick:
- Die optimale Lösung für Werkzeuge
- Für Zerspanung und Finishen geeignet
- Dünnschichtsystem ( < 10 μm) + Dickschichtsystem ( < 500 μm)
- Hohe Standzeiten und regernerierbar
- Freie Wahl bei der Schnittleistung
- Vielfältige Einsetzbarkeit in nahezu allen Werkzeugarten
- Kostenreduktion im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaterialien
- Einsatz ohne konstruktiven Änderungsaufwand
- Einfache Handhabung
Voraussetzungen
Voraussetzungen für DIAFIN-Beschichtungen
Der Substratwerkstoff muss für eine galvanische Beschichtung geeignet sein, um die sehr gute Haftung der Beschichtung auf dem Substrat zu erzielen. Die Eignung für eine galvanische Beschichtung mit DIAFIN® muss mit dem Auftraggeber abgeklärt werden. Zudem muss das Substrat eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen, um eine zu hohe Verformung und eine daraus folgende, hohe mechanische Belastung (im Extremfall bis zur mechanischen Zerstörung) der Schicht zu unterbinden.
Bei der Verwendung einer DIAFIN®-Dispersionsbeschichtung wird die Verzahnung zwischen den Hartstoffen (z.B. cBN und Diamant) der Beschichtung (Nickel oder Nickel-Phosphor) und der Oberfläche des Bauteils durch die Oberflächenhärte des Substrats bestimmt. Eine höhere Oberflächenhärte erschwert unter Umständen die Bekeimung der Substratfläche (d.h. die Herstellung einer gleichmäßigen und gut haftenden Nickel-Dispersionsschicht). Eine niedere Oberflächenhärte verstärkt das Abscheren (in Form eines Werkstoffverschleißes) von Werkstoff des Bauteils und damit das Auftreten von (Reib-)Verschleiß.
Kennwerte
Für DIAFIN-Schichten
Die Stärke der Nickelschicht ist im Falle einer DIAFIN® Dispersionsschicht so gewählt, dass die Partikel (z.B. cBN und Diamant) zuverlässig homogen in der Schicht eingebaut sind.
Die dafür erforderlichen Schichtstärke sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Einen Kennwert für die Eigenschaften der Schicht liefert chemisch abgeschiedenes Nickels (soweit diese eingesetzt wird) mit Phosphorgehalten zwischen 1 % und bis zu 13 %, verfügbar in drei Zustandsformen:
- Niedriger Phosphorgehalt – 2 % bis 5 % / hohe Abscheidehärte / geringere Korrosionsbeständigkeit
- Mittlerer Phosphorgehalt – 5 % bis 10 % / mittlere Abscheidehärte / höhere Korrosionsbeständigkeit
- Hoher Phosphorgehalt – 10 % bis 13 % / geringere Abscheidehärte / hohe Korrosionsbeständigkeit
Der Phosphorgehalt bestimmt die Grundhärte der Nickelschicht, die erzielbare Maximalhärte unter Anwendung einer Temperaturbehandlung und die Korrosionsbeständigkeit.
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