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Hallo Ihr!

Hat sich jemand von Euch schon mal Gedanken über eine Anwendung von Keramik in Stanz- oder Tiefziehwerkzeugen gemacht?
Hab bisher literaturmäßig nur wenig gefunden... Vielleicht weiß jemand ein Buch oder eine gute Seite im Netz?

Danke und schöne Grüße,

Daniel

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Hallo Daniel,

meinst du wegen der Standzeiten? Leider ist Keramik gegenüber Stahl relaiv schwer zu bearbeiten. Grünlinge kanst du fräsen, aber die haben beim Sintern nochmal 7-12% Schwund und damit Verzug. Das ist für Stanzspalte einfach zuviel. Und ein hartes Keramikteil ist nur über schleifen bearbeitbar --> teuer. Dazu kommt noch eine hohe Bruchempfindlichkeit.

Die Presskeramikteile die wir verwenden (80x80x30mm) haben durchaus bis zu 3mm Größenunterschied / Verzug. Das sieht aus wie Tomaten, alle ähnllich aber doch ein bischen anders. Keramikbeschichtungen (1-2mm dick) sind nicht besonders stabil. Die haben Microrisse, so daß wir sie nicht als Isolationsschicht nuzten können, und sind damit sicher auch nicht Stanzfest.

Es hat IMHO schon seinen Grund, waru, Keramikteile beim Fräsen / Drehen so klein sind.

HTH
Michael

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Hi,
In der Dosenindustrie werden keramische Ziehwerkzeuge (zum Verjuengern des Dosenrandes und auch zum Abstrecken) schon seit Jahren verwendet. Die Kosten verglichen mit Hartmetal sind hoeher, aber dafuer hat man bessere Standzeiten und man ist nicht so sehr auf Schmierung angewiesen (am Dosenrand nicht sehr erwuenscht) wegen der verringerten Reibung. Eines der Probleme ist, dass man die Werkzeuge wie rohe Eier behandeln muss, weil sie nicht stossfest sind. Deswegen haben sich Abstreckwerkzeuge eigentlich nicht als standfest erwiesen. Haengt also sehr vom Personal und der Verlaesslichkeit des Verfahrens ab. Wenn Ihr viel Verklemmer habt, wuerde ich die Finger davon lassen. Ausserdem, wie Du hoechstwahrscheinlich schon weisst, ist Keramik≠Keramik, da muss man schon vorsichtig sein, was man kauft.
Gruss

[Diese Nachricht wurde von Clayton am 11. Jan. 2007 editiert.]

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Hi!

Danke für die Infos, das könnte erklären, warum man da so schlecht Literatur drüber findet  ...
Hatte mir ehrlich gesagt fast gedacht, dass Keramik für uns nix ist. Wir verarbeiten Dickblech (bis 7mm), die teilweise kiloschweren Teile bleiben oft am Stempel hängen und die Werker sind auch ned grad Feinmechaniker.
Aber ich mach halt grad Diplomarbeit zum Thema Verschleißoptimierung und da möcht ich einfach mal in alle Richtungen schauen und dann auch begründen können, warum diese oder jene Lösung nicht in Frage kommt :P

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Wie die bleiben hängen ?
Habt ihr kein Platz für Abstreifsegmente ?
Was sind denn das für Teile?
Am Streifen im Folgeverbund, oder einzelne Einlegeteile?
Wie siehts denn aus mit Gasdruckfedern oberhalb der
Abstreifsegmente. Die haben eigentlich genug Pepp um auch
das widerwilligste Teil vom Stempel runterzudrücken.

Gruß
Ralf

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Die Faulheit hat der Herr vor den Verstand gesetzt. 
 

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Servus,

Die Werkzeuge um die's grad geht, sind eigentlich ganz primitive U-Biegegesenke, die halt an den Biegeradien Verschleißerscheinungen haben (Deswegen überhaupt die Überlegungen in Richtung Keramik). Normalerweise werden die Teile mit Abdrückstiften vom Stempel gestreift. Da wir chargenabhängig recht große Schwankungen in Blechdicke und Kennwerten (Grobblech, Warmband) haben, übersteigt das manchmal die Kraft von den Stiften und dann wird eben mit dem Hammer nachgeholfen...

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Zitat:

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Original erstellt von Rill:
Servus,

Die Werkzeuge um die's grad geht, sind eigentlich ganz primitive U-Biegegesenke, die halt an den Biegeradien Verschleißerscheinungen haben (Deswegen überhaupt die Überlegungen in Richtung Keramik).
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Dafuer braucht man keine Keramik, da gibt es hochverschleissfese (Auftrags-)Werkstoffe in metallischer Matrix.

mfg Hans Adams

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Oder (dünne) verschleißfeste, reibwertmindernde Keramikbeschichtungen

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Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

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Wie siehts denn aus mit Hartverchromen oder verkupfern oder
Kupferpaste oder verschiedenen Stempeln für verschiedene Werkstoffe ?

Ich würde Amok laufen bei abweichenden Eingangswerten (Dicke, Härte etc.)

Gruß
Ralf

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Die Faulheit hat der Herr vor den Verstand gesetzt. 
 

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Zitat:

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Original erstellt von Charly Setter:
Oder (dünne) verschleißfeste, reibwertmindernde Keramikbeschichtungen

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Die meist zwar nicht selbst verschleiszen, ABER da der Grundwerkstoff flieszt, abplatzen, oder  abgeschert werden. Da hat man dann die trennung im Grudnwerkstoff, und nciht in der Beschichtung, ÁBER kaput bleibt kaputt.....

mfg HA

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Hi,
Ich wuerde es hier mit mal versuchen. Natuerlich muss das Grundmaterial gehaertet sein und die Leute, die die Beschichtung machen, bevorzugen auch die Haertung vorzunehmen. Fuer hoch genaue Werkzeuge weniger geeignet, da der Haerteverzug nicht mehr durch Schleifen ausgeglichen werden kann. Haben wir schon seit Jahren erfolgreich angewendet.
Gruss

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Ja, und das ist genau keine Keramik-Beschichtung . Dieses Verfahren erzeugt einen hoch-karbidhaltigen Saum an der Oberflaeche. Da der Kohlenstoff ueber Diffusion eingebracht wird, nimmt seine Konzentration kontinuierlich von auszen nach innen ab, damit aendern sich auch die Werkstoffeigenschaften kaum sprunghaft.... Damit ist eine weit bessere Anbindung der Hartschicht an den Grundwerkstoff gegeben als bei einer klassischen Beschichtung.(BTW: Gilt im uebrigen auch fuer B und N!).....

Diese Verfahren setztallerdings auch voraus, das genuegend und geeignete Sonderkarbidbildner im oberflaechennahen Bereich des Grundwerkstoffs verfuegbar sind, und es musz sichergestellt sein, dass sich keine weichen Phasen bilden koennen, dass es z.B. nicht zur Bildung von Austenit (!!!!) aufgrund der dann extrem hohen Konzentration von Kohlenstoff kommt. Die Kohlenstoffkonzentration kann durchaus 6.3% Massenanteil in solchen Schichten erreichen (!)...und da waeren wir bei meinem Beitrag:

Es gibt hervorragende Materialen zum Auftragsschweiszen, welche von sich aus eine  Haerte von 64-70 HR C annehmen, bei extrem hoher Druckfestigkeit und hoher Bestaendigkkeit gegen Scherbeanspruchung..... Diese sind so eingestellt, dass bei korrekter Anwendung (!) niemals weiche Phasen wie Restaustenit gebildet werden.

Diese Werkstoffe enthalten sehr grosze Mengen von Sonderkarbidbildnern. Daher eignen sich einige dieser Werkstoffe hervorragend, um  auf ihnen eine praktisch kohlenstoffgesaettigte Randzone zu erzeugen...

mfg HA

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Ui, da hab ich aber was losgetreten 
Meine persönlichen Favoriten in dieser Frage sind CVD oder PVD-Beschichtungen (z.B. TiC/TiN mit MoS2), aber wie gesagt: ich bin Diplomand und wenn man mich schon fragt, warum denn (Voll)Keramik nix für uns ist, möcht ich halt wissen, warum ich "nein" sage...
Metallische Beschichtungen sind glaube ich in unserem Fall auch nicht so das Wahre, wir haben Adhäsionseffekte und da die Teile lasergeschnitten sind sind sie voller Staub, da sind Metalle einfach (meines Wissens) nicht hart genug um sowas lang mitzumachen.

Angeblich sollen beschichtete Werkzeuge auch relativ leidensfähig sein, was schlechtes Blech und schlechte Behandlung betrifft.

Trotzdem: einen schönen Dank an alle!

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Typischerweise sind gerade die Traegerwerkstoffe nicht hart genug, um bei Umformvorgaengen von dreckigem Blech Hartstoffschichten ueberhauptzu halten....

Deshalb mein Vorschlag: Auf einem Tragerwerkstoff metallische Hartschichten aufzutragen, und deren Rand dann mit Kohlenstoff zu saettigen.....Dies duerfte bei einer kombinierten Reib-/Schlagbeanspruchung, wie sie beim Umfromen von Grobblechen vorkommt, das vernuenftigste sein.

Du kannst natuerlich mit Hartmetalleisten arbeiten. Diese allerdings so zu befestigen, dass sie immer nur auf Druck (und praktisch nie auf Zug)  beansprucht werden, ist eine Wissenschaft fuer sich...

mfg HA

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Zitat:

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Original erstellt von Rill:
Ui, da hab ich aber was losgetreten 

Metallische Beschichtungen sind glaube ich in unserem Fall auch nicht so das Wahre, wir haben Adhäsionseffekte und da die Teile lasergeschnitten sind sind sie voller Staub, da sind Metalle einfach (meines Wissens) nicht hart genug um sowas lang mitzumachen.

Angeblich sollen beschichtete Werkzeuge auch relativ leidensfähig sein, was schlechtes Blech und schlechte Behandlung betrifft.

Trotzdem: einen schönen Dank an alle!

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Ich fuerchte, Du hast es nicht verstanden. O.g. Verfahren erzeugen eine Randschicht, die haerter als Ti(CN) ist, ABER ganz anders mit der Matrix verbunden.  TIC(CN)-Schichten haften auf dem relativ weichem Grundwerkstoff (es sei denn, Du nimmst Hartmetall), und sind alles andere als frei von Eigenspannungen.....lassen sich damit realtiv leicht abscheren, und brechen, da sich der Grundwerkstoff plastisch verformt.

Gegen Adhaesion hilft, dass man in die metallische Randischicht Sticksoff oder Bor einbaut, also karbonitriert oder boriert...

Mit Kohlenstoff gesaettigte oder karbonitrierte Schichten sind Teil des  gehaerteten Grundwerkstoffs, sind damit also bei weitem bestaendiger gegen Druck und Schlag und Schubbeanspruchung...

... und richtig heisz wird Dein Teil ja nicht, z.B. im Gegensatz zur Schneide in einer Drehbearbeitung, so dass ca. 630°C ueberschritten werden... das ist die typische Anlasstemperatur dieser Karbidschichten....

mfg HA

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