Additive Fertigung von Zerspanwerkzeugen aus Wolframkarbid-Kobalt

Kontakt

Telefon

work
+49 241 80 98351

E-Mail

E-Mail
 

Motivation

Das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (LPBF) ist ein additives Fertigungsverfahren (englisch: Additive Manufacturing, AM) zur Herstellung komplex geformter metallischer Bauteile. Die spanende Fertigung von metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen basiert in Deutschland weitgehend auf leistungsfähigen Werkzeugen aus Wolframkarbid-Cobalt-Hartmetall (WC-Co). Zur Fertigung von Werkzeugen aus WC-Co mittels LPBF gibt es bisher nur einige grundlegende Untersuchungen. Das LPBF-Verfahren bietet jedoch attraktive Vorteile in Bezug auf eine endkonturnahe Fertigung und die Geometriefreiheit. Insbesondere die mögliche Realisierung von innenliegenden, konturangepassten Kühlkanälen erlaubt höhere Schnittgeschwindigkeiten und damit eine deutliche Steigerung der Produktivität des Zerspanprozesses.

Zielstellung

  • Entwicklung eines LPBF-Prozesses zur Herstellung von rissfreien und dichten (≥ 99 %) WC-Co Bauteilen mit einem Kobaltgehalt zwischen 8 bis 12 Gew.-% und einer Karbidkorngröße von 0,8 - 1,3 μm (Klasse: Fein).
  • Ermittlung des Einflusses der einzelnen LPBF Prozess-Parameter auf das Werkstoffgefüge und die daraus zur Identifikation der bestmöglichen Prozessführung.
  • Untersuchung der Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Schneidhaltigkeit und des Bruchverhaltens von additiv hergestellten WC-Co Hartmetallwerkzeugen und Erforschung der Verschleißmechanismen von additiv hergestellten Werkzeugen im Vergleich zu konventionellen Werkzeugen.

Projektinhalte

  • Verfahrensentwicklung LPBF für WC-Co
  • Werkstoffcharakterisierung und Eigenschaftsprüfung
  • Nachbehandlung der Werkzeuge
  • Zerspantechnologische Untersuchungen