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Sauerstofffreie Atmosphäre reduziert Verschleiß bei Titan-Bearbeitung

Sauerstofffreie Atmosphäre reduziert Verschleiß bei Titan-Bearbeitung

© IFW

Im Teilprojekt B03 "Chemische Mechanismen bei der Titanzerspanung" untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen inwiefern sich grundlegende zerspantechnische Mechanismen während der Bearbeitung von Titan in sauerstofffreier Umgebung von denen in Normalatmosphäre unterscheiden. In Versuchen konnten sie zeigen, dass eine XHV-adäquate Atmosphäre großes Innovationspotential bietet. Ihre Ergebnisse haben sie im jetzt veröffentlichten Tagungsband des 10. Kongress der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik vorgestellt.

Die Zerspanung von Titan führt zu hohen Temperaturen in der Kontaktzone zwischen Werkzeug und Werkstück. In Anwesenheit von Sauerstoff aus der Umgebungsatmosphäre führen diese hohen Temperaturen zu chemischen Reaktionen des Werkstoffs und des Schneidstoffs mit Sauerstoff. Die Reaktion des Schneidstoffs mit Sauerstoff, auch als Oxidationsverschleiß bezeichnet, beeinflusst dabei die mögliche Einsatzzeit der Werkzeuge. Um den atmosphärischen Einfluss auf die Standzeit der Werkzeuge zu untersuchen werden verschiedene Schneidstoffe in Umgebungsluft, Argonatmosphäre und silandotierter-Argonatmosphäre bei der Zerspanung von Titan eingesetzt und anhand gängiger Verschleißkennwerte und Grenzwerte bewertet.

Die Versuche zeigen, dass die Verwendung einer XHV-adäquaten Atmosphäre das Potential bietet, die Standzeit der eingesetzten Werkzeuge zu erhöhen. Durch die Überwindung bestehender Prozessgrenzen oder die Verwendung neuartiger Werkzeug-Werkstoff-Systeme lassen sich Produktionsprozesse realisieren, die bisher nicht möglich waren.