Technische Produktivität und Prozessstabilität bei der Bearbeitung von Gusseisen

Angesichts des anhaltenden Drucks, der durch die Volatilität der Rohstoffe und die Konzentration in der Lieferkette entsteht, überdenken Zerspanungsbetriebe, wie kritische Werkzeugmaterialien in ihren Prozessen eingesetzt werden.

Wolframkarbid ist nach wie vor für eine Vielzahl von Anwendungen unverzichtbar. Die Abhängigkeit von Wolfram – einem strategisch sensiblen Rohstoff – veranlasst die Hersteller jedoch dazu, zu überdenken, wo es den größten Nutzen bringt und wo alternative Materialien deutliche technische Vorteile bieten.

Mit seiner umfassenden Erfahrung in der Entwicklung keramischer Werkstoffe und Anwendungen verbessert NTK die Leistung von Schneidwerkzeugen in anspruchsvollen Umgebungen. Bei der Bearbeitung von Gusseisen stellen diese technischen Keramiksorten eine der robustesten Lösungen für die Hochtemperaturbearbeitung dar.

Wo Keramik einen technischen Vorsprung bietet

Bei der Bearbeitung von Gusseisen entstehen extreme Schnitttemperaturen, insbesondere in trockenen und Hochgeschwindigkeitsumgebungen. Unter diesen Bedingungen behalten Keramiken auf Aluminiumoxid- und Siliziumnitridbasis eine Härte und Verschleißfestigkeit, die über die konventionellen Hartmetallgrenzen hinausgeht.

Bei stabilen, hitzedominierten Operationen ermöglichen Keramiken:

• Höhere Schnittgeschwindigkeiten
• Kürzere Zykluszeiten
• Gleichmäßiger abrasiver Verschleiß in Gusseisen
• Zuverlässige Leistung bei der Trockenbearbeitung

Diese Vorteile sind in der Materialwissenschaft verwurzelt und in Produktionsumgebungen validiert, in denen die thermische Beständigkeit die Lebensdauer der Werkzeuge bestimmt.

Strategisches Werkzeug Materialzuweisung

Keramik ist nicht dazu gedacht, Hartmetall bei allen Anwendungen zu ersetzen. Hartmetall ist nach wie vor hervorragend geeignet für starke Unterbrechungen, instabile Aufbauten und Anwendungen, die eine maximale Kantenhärte erfordern.

Die Chance liegt in der Identifizierung von Vorgängen, die in erster Linie durch thermische Belastung und nicht durch mechanische Stöße bestimmt werden. Unter diesen Bedingungen liefern Keramiksorten messbare Produktivitätsgewinne, während Hartmetall optimal bleibt, wenn die Zähigkeit entscheidend ist.

Diese gezielte Zuordnung stärkt die Prozesseffizienz und reduziert die Abhängigkeit von einem einzigen Werkzeugmaterial.

NTK Keramische Lösungen für Gusseisen

Das Keramik-Portfolio von NTK wurde speziell für die Bearbeitung von Gusseisen entwickelt:

• SP9 – Beschichtete Siliziumnitrid-Sorte zum Schruppen und Schlichten von Grau- und Sphäroguss
• SX6 – Hochfeste Siliziumnitridkeramik für das anspruchsvolle Schruppen von Grauguss, einschließlich verzunderter Oberflächen
• HC1 / HW2 – Keramik auf Aluminiumoxidbasis, optimiert für das Hochgeschwindigkeitsfinish von Grauguss

Diese Qualitäten finden breite Anwendung in der Automobilbranche, im Schwermaschinenbau, bei Pumpen und Ventilen und in der allgemeinen industriellen Gussproduktion.

Fallstudien aus der Produktion zeigen erhebliche Steigerungen der Schnittgeschwindigkeit und Produktivität bei Komponenten wie Radnaben und Gehäusen, bei denen Keramiksorten bei ausgewählten Operationen erfolgreich Hartmetall ersetzt haben.

Erfolgsgeschichte (klicken Sie für weitere Informationen)

Effizienz im Produktionsmaßstab

Höhere Schnittgeschwindigkeiten reduzieren die Bearbeitungszeit pro Bauteil und verbessern die Spindelauslastung in der Großserienproduktion. Bei vielen Gusseisenanwendungen kann die Keramikbearbeitung trocken durchgeführt werden, wodurch der Einsatz von Kühlmitteln minimiert oder ganz vermieden werden kann.

Über die Produktivität hinaus reduziert dieser Ansatz den Energieverbrauch pro Teil und senkt die Anforderungen an die Handhabung und Entsorgung von Kühlmitteln, was eine ressourceneffizientere Fertigung in großem Maßstab ermöglicht.

Entwicklung des Prozesses

Der Wechsel zu keramischen Werkzeugen in der Gussbearbeitung ist keine Substitution, sondern eine intelligente Anwendung.

Die Abstimmung der Materialeigenschaften von Werkzeugen auf die vorherrschenden Beanspruchungen bei jedem Arbeitsgang – thermisch oder mechanisch – ermöglicht eine belastbarere und leistungsorientiertere Bearbeitungsstrategie.

Unter den richtigen Bedingungen eingesetzt, erhöhen die hochentwickelten Keramiksorten von NTK die Produktivität und gewährleisten gleichzeitig die Prozessstabilität bei anspruchsvollen Gussarbeiten.