Strukturierte CVD-Diamant-Mikroschleifstifte

Mikroschleifstift mit CVD-Diamantbeschichtung.
© Fraunhofer IST
Mikroschleifstift mit CVD-Diamantbeschichtung.

Herausforderung 

CVD-Diamant-Schleifbeläge eignen sich aufgrund ihrer hohen Verschleißfestigkeit und der Vielzahl schnittfreudiger Mikroschneiden bestens für Schleifoperationen. Im Einsatz zeigten sich jedoch bisher Schwachpunkte durch die kleinen Spanräume. Ziel des Projekts war die Entwicklung anwendungsreifer CVD-Diamant-Mikroschleifstifte u.a. durch zusätzliche Spannuten.

Lösung 

Es wurden zwei Konzepte zur Einbringung von Spannuten realisiert und untersucht. Das eine bestand darin, durch Verwendung eines Nd:YAG-Festkörperlasers nach der Diamantbeschichtung Strukturen in die bereits fertige Diamantschicht einzubringen. Dieses Verfahren erlaubt das Einbringen nahezu beliebiger Strukturen und funktioniert selbst bei Schleifstiftdurchmessern von 0,2 mm und darunter. Der zweite Weg bestand darin, den Hartmetallgrundkörper durch das Einschleifen von z. B. Spiralnuten zu strukturieren und anschließend die CVD-Diamantschicht aufzubringen. 

Mehrwert 

Die neuartigen strukturierten CVD-Diamantschleifstifte wurden erfolgreich für die Bearbeitung von Quarzglas, Zirkonoxidkeramik und 100Cr6-Wälzlagerstahl eingesetzt. Im Vergleich zu galvanisch gebundenen Diamantschleifstiften mit Körnung D15 war die Rauheit der bearbeiteten Oberflächen jeweils signifikant verbessert. Der Verschleiß an den strukturierten CVD-Diamantwerkzeugen war zudem sehr gering. 

Förderhinweis

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

 

 

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.