AT505759A4 - Rotierend eingesetztes schneidwerkzeug zum bearbeiten von holz - Google Patents

Rotierend eingesetztes schneidwerkzeug zum bearbeiten von holz Download PDF

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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates

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Description


  Rotierend eingesetztes Schneidwerkzeug zum Bearbeiten von Holz
Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere rotierend eingesetztes Schneidwerkzeug zum Bearbeiten von Holz, welches einen Körper mit einer zumindest in Bereichen einer Oberfläche des Körpers abgeschiedenen Beschichtung aus einer oder mehreren Lagen umfasst oder aus diesem beschichteten Körper gebildet ist.
Bei Schneidwerkzeugen für die Holzbearbeitung besteht ein Problem darin, dass sich auf Beschichtungen, die einer Verschleissfestigkeit der Schneidwerkzeuge bzw. Teilen davon dienen, Stoffe bzw. Materialien der bearbeiteten Werkstücke abscheiden, wobei massive Aufklebungen gebildet werden können. Solche Aufklebungen können bei motorisch angetriebenen, insbesondere rotierend eingesetzten Schneidwerkzeugen, z. B. Zinkenfräsern, nach kurzen Einsatz- bzw.

   Schnittzeiten zu einem Abfallen der Drehzahl und letztlich zu einem Blockieren des Schneidwerkzeuges führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art anzugeben, an dem sich insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Holz weniger rasch Aufklebungen bilden. Darüber hinaus soll die Beschichtung des Schneidwerkzeuges, wie für eine Holzbearbeitung gewünscht, korrosionsbeständig sein.
Diese Aufgabe löst ein Schneidwerkzeug gemäss Anspruch 1.

   Vorteilhafte Varianten eines erfindungsgemässen Schneidwerkzeuges sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass ein Schneidwerkzeug bereitgestellt wird, an dem sich im Schneideinsatz, insbesondere bei einer spanenden Bearbeitung von Holz mit rotierenden Schneidwerkzeugen, blockierende Aufhebungen aufgrund der vorgesehenen Beschichtung nicht oder deutlich langsamer bilden, wobei gleichzeitig eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegeben ist.

   Dabei kann bei der Bearbeitung von Holz eine besonders grosse Antiadhäsionswirkung der Beschichtung erreicht werden, wenn deren äusserste Lage mit Chrom, Titan, Zirkon und/oder Vanadium gebildet ist.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Beschichtung ausgehend vom Körper aufeinanderfolgend eine Lage aus Chrom, eine Lage aus Chromnitrid, eine Lage aus
22/11 2007 DO 21:21 [SE/EM NR 7052] @005 Chromnitrid, Titannitrid, Zirkonnitrid und/oder Vanadiumnitrid und schliesslich eine Lage aus einem Oxid, Oxynitrid oder Oxycarbonitrid von Chrom, Titan, Zirkon und/oder Vanadium aufweist. Mit derartigen Beschichtungen kann bei guter Korrosionsbeständigkeit eine exzellente Antiadhäsionswirkung erreicht werden.
Bei dem beschichteten Körper kann es sich um einen das Schneidwerkzeug insgesamt bildenden Körper handeln.

   Die Lehre der Erfindung ist aber auch auf Teile eines Schneidwerkzeuges wie Schneideinsätze, die am Schneidwerkzeug angebracht sind, oder andere einzelne Schneidwerkzeugteile, anwendbar.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel, anhand dessen die Erfindung weitergehend erläutert ist.
Mit einem PVD-Verfahren wurden Schneid[beta]insätze für Zinkenfräser, die entweder aus einem Hartmetali oder einem Schnellarbeitsstahl gebildet waren, jeweils mit einer mehrlagigen Beschichtung aus, ausgehend von einem Grundkörper aus Hartmetall bzw.

   Schnellarbeitsstahl, einer 0,1 [mu]m bis 0,5 [mu]m dicken Lage aus Chrom, einer 0,5 [mu]m bis 3,5 [mu]m dicken Lage aus Chromnitrid, einer 0,2 [mu]m bis 5,0 [mu]m dicken Lage aus Titannitrid und Chromnitrid und schliesslich einer 0,2 [mu]m bis 1 ,5 [mu]m dicken Lage aus Chromoxynitrid versehen. Bei einer solchen Abfolge der Lagen steigt zum einen eine Härte innerhalb der Beschichtung im Hinblick auf eine Verschleissfestigkeit in vorteilhafter Weise an und ist zum anderen die Beschichtung im Bereich des Grundkörpers relativ zäh, was ein erforderliches Anschleifen von Schneiden ohne Gefahr eines Ausbrechens von grösseren Bereichen einer Beschichtung ermöglicht.

   Die äusserste Lage der Beschichtung kann aber auch aus einem weicheren Material als die darunterliegende Lage der Beschichtung gebildet sein, ohne diese Vorteile einzubüssen.
Zinkenfräser wurden mit so hergestellten Schneideinsätzen bestückt und bei einer Bearbeitung von Holz auf eine maximale Einsatzzeit bis zum Blockieren infolge einer Ausbildung massiver Aufhebungen getestet, wobei auch Vergleichsversuche mit bekannten Zinkenfräsem durchgeführt wurden, deren Schneideinsätze mit mehrlagigen Beschichtungen mit äussersten Lagen aus Chromnitrid ausgebildet waren. Es zeigte sich m Vergleich, dass die erfindungsgemässen Zinkenfräser zumindest um 20 % bis 50 %
22/11 2007 DO 21:21 [SE/EM NR 7052] i]006 länger eingesetzt werden konnten als die bekannten Zinkenfräser.

   Mit analogen B[theta]schichtungen, erstellt mittels PVD-Verfahrens, mit einer äussersten Lage aus einem Oxid, Oxynitrid oder Oxycarbonitrid von Chrom, Titan, Zirkon und/oder Vanadium wurden bei anderen Schneidwerkzeugen für die Holzbearbeitung ähnlich gute Ergebnisse erzielt.
22/11 2007 DO 21:21 [SE/EM NR 7052] G2007

Claims (5)

Patentansprüche
1. Schneidwerkzeug, insbesondere rotierend eingesetztes Schneidwerkzeug zum Bearbeiten von Holz, welches einen Körper mit einer zumindest in Bereichen einer Oberfläche des Körpers abgeschiedenen Beschichtung aus mehreren Lagen umfasst oder aus diesem beschichteten Körper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ausgehend vom Körper aufeinanderfolgend eine Lage aus Chrom, eine Lage aus Chromnitrid, eine Lage aus Chromnitrid, Titannitrid, Zirconiumnitrid und/oder Vanadiumnitrid und schliesslich eine Lage aus einem Oxid, Oxynitrid oder Oxycarbonitrid von Chrom, Titan, Zirconium und/oder Vanadium aufweist.
1. Schneidwerkzeug, insbesondere rotierend eingesetztes Schneidwerkzeug zum Bearbeiten von Holz, welches einen Körper mit einer zumindest in Bereichen einer Oberfläche des Körpers abgeschiedenen Beschichtung aus einer oder mehreren Lagen umfasst oder aus diesem beschichteten Körper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine äusserste Lage der Beschichtung aus einem Oxid, Oxynitrid oder einem Oxycarbonitrid eines oder mehrerer der Metalle Titan, Zirkon, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram gebildet ist.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus einem Hartmetall oder einem Schnellarbeitsstahl gebildet ist.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus einem Hartmetall oder einem Schnellarbeitsstahl gebildet ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Härte der Lagen vom Körper zur freien Oberfläche der Beschichtung hin zunimmt, wobei die äusserste Lage optional mit einer geringeren Härte als die darunterliegende Lage ausgebildet sein kann.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äusserste Lage mit Chrom, Titan, Zirkon und/oder V nadium gebildet ist.
4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Körper ein Teil eines Zinkenfräsers oder dieser selbst ist.
4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mehrere Lagen umfasst und eine Härte der Lagen vom Körper zur freien Oberfläche der Beschichtung hin zunimmt, wobei die äusserste Lage optional mit einer geringeren Härte als die darunterliegende Lage ausgebildet sein kann.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ausgehend vom Körper aufeinanderfolgend eine Lage aus Chrom, eine Lage aus Chromnitrid, eine Lage aus Chromnitrid, Titannitrid, Zirkonnitrid und oder Vanadium nitrid und schliesslich eine Lage aus einem Oxid, Oxynitrid oder Oxycarbonitrid von Chrom, Titan, Zirkon und oder Vanadium aufweist.
6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Körper ein Teil eines Zinkenfräsers oder dieser selbst ist.
7. Verwendung eines Schneidwerkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis [beta] zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz.
22/11 2007 DO 21:21 [SE/EM NR 7052] @008 Patentansprüche
5. Verwendung eines Schneidwerkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz.
RA[Pi]KGEREICHT
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