[go: up one dir, main page]

DE60001666T3 - Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils - Google Patents

Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils Download PDF

Info

Publication number
DE60001666T3
DE60001666T3 DE60001666T DE60001666T DE60001666T3 DE 60001666 T3 DE60001666 T3 DE 60001666T3 DE 60001666 T DE60001666 T DE 60001666T DE 60001666 T DE60001666 T DE 60001666T DE 60001666 T3 DE60001666 T3 DE 60001666T3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
pvd
blasting
roughness
strahlbehandlung
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60001666T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60001666D1 (de
DE60001666T2 (de
Inventor
Antonius Leyendecker
Hans-Gerd Fuss
Rainer Wenke
Georg Erkens
Stefan Esser
Ingo KÜNZEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Cemecon AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7909427&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60001666(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cemecon AG filed Critical Cemecon AG
Publication of DE60001666D1 publication Critical patent/DE60001666D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60001666T2 publication Critical patent/DE60001666T2/de
Publication of DE60001666T3 publication Critical patent/DE60001666T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5886—Mechanical treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hartstoffbeschichteten Bauteils mit den Schritten:
    • – Aufbringen einer PVD-Hartstoffschicht auf dem Bauteil in einer PVD-Beschichtungsanlage; und
    • – strukturelles Nachbearbeiten der äußeren Oberfläche der Hartstoffschicht.
  • Im Stand der Technik sind zum Aufbringen einer Hartstoffschicht auf ein Bauteil eine Vielzahl von PVD-Beschichtungsverfahren bekannt. Dazu zählen sowohl Kathodenzerstäubungsverfahren als auch Bogenentladungsverfahren. Bei den im Wege eines PVD-Beschichtungsverfahrens aufgebrachten Hartstoff-Schichten handelt es sich um Kondensate auf Oberflächen von Bauteilen oder Werkzeugen aller Art. Die PVD-Schichten dienen u.a. als funktionaler, aber auch als dekorativer Überzug. In den meisten Anwendungsfällen bewirken sie verbesserte Verschleißeigenschaften der beschichteten Werkzeuge, bei denen es sich beispielsweise um Spiralbohrer oder Wendeschneidplatten handeln kann. Beispiele für solche PVD-Schichten sind nitridische, oxidische, karbidische, karbonitridische und boridische Verbindungen unterschiedlichster Metalle. Als Einzelbeispiele können Titan-Nitrid (TiN), Titan-Aluminiumnitrid (TiAlN), Titan-Karbonitrid (TiCN), Titan-Diborid (TiB2) und Aluminiumoxid (Al2O3) genannt werden.
  • Die für eine Beschichtung vorgesehenen Bauteile und Werkzeuge können aus Hartmetall und bei Werkzeugen aus Werkzeugstahl bestehen.
  • Abhängig von dem jeweils eingesetzten PVD-Beschichtungsverfahren weisen PVD-Schichten eine dicht-kompakte bis kolumnare Schichtstruktur auf. Außerdem reichen die technischen Oberflächen der zu beschichtenden Bauteile in ihrem Zustand/ihrer Rauhigkeit von poliert bis zu geschliffen, erodiert, gesintert oder mikrogestrahlt.
  • Die PVD-Schichten, die auf solchen technischen Oberflächen abgeschieden sind, weisen neben Rauhigkeiten, die von der Oberfläche des beschichteten Bauteils herrühren, auch eine Mikrotopographie/Mikrorauhigkeit auf. Diese Oberflächenmerkmale werden bestimmt durch verfahrensbedingte Schichtwachstumscharakteristiken (z.B. Droplets), Schichtwachstumsfehler (Pinholes/Kannibalen), Schichtverunreinigungen (Flitter, Staub) und Schichtstruktur (Kolumnarität). Diese unerwünschten Schichtoberflächenerscheinungen bei den PVD-Schichten sind um so mehr ausgeprägt, je größer die Schichtdicken dieser Schichten werden. Dies gilt insbesondere für die kolumnare Schichtstruktur, die eine Mikrorauhigkeit und Wachstumsfehler hervorrufen kann. Eine Erhöhung der Schichtdicke von PVD-Schichten ist folglich i.a. mit einer Verschlechterung der Oberflächenqualität verbunden.
  • Es ist jedoch wünschenswert, möglichst dicke PVD-Schichten auf die Bauteile aufzubringen, da sie insbesondere beim Einsatz beschichteter Werkzeuge und Bauteile bei einer Zerspanung ein erhöhtes Verschleißvolumen zur Verfügung stellen und damit die Standzeit beispielsweise eines Werkzeuges erheblich erhöhen.
  • Zur Verbesserung der Oberflächenqualität kolumnar aufgewachsener PVD-Schichten oder dicht-kompakter PVD-Schichten ist es bereits versucht worden, die beschichteten Bauteile nachzubearbeiten. Diese Nachbearbeitung erfolgte in Form von Polieren der Oberfläche der PVD-Schicht, das häufig per Hand durchgeführt wird. Ein solches Polieren ist jedoch zeitaufwendig und gewährleistet nicht in ausreichendem Maße, daß die Oberflächeneigenschaften der PVD-Schicht gleichmäßig sind.
  • Die JP 02254144 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung beschichteter Schneidwerkzeuge. Die Schneidwerkzeuge werden mit einer einzelnen Hartstoffphase, wie z.B. das Karbid, Nitrid, Karbonitrid, Oxid, Sauerstoffkarbid, Sauerstoffnitrid und Sauerstoffkarbonitrid aus z.B. Wolfram unter Verwendung eines PVD-Verfahrens, eines CVD-Verfahrens oder dergleichen beschichtet. Die Oberfläche der beschichteten Schicht wird einer Strahlhämmerbehandlung mit Partikeln eines Durchmessers von 10–2000 μm bei einer Spritzgeschwindigkeit von 20–120 m/s und einem Spritzwinkel von mehr als 30° ausgesetzt. Das Strahlhämmermittel ist Eisenpulver, Stahlgußpulver, Wolframkarbid-Pulver oder keramisches Pulver mit jeweils kugelförmiger Kornform.
  • In "Patent Abstracts of Japan", Ausgabe 16, Nr. 194 (C-0938), 11. Mai 1992 (1992-05-11) & JP 04 028854 A (Toshiba Tungaloy Co. Ltd.), 31. Januar 1992 (1992-01-31) ist eine Oberflächenbehandlung für Basismaterial für ein beschichtetes Werkzeug beschrieben. Die Oberfläche des Basismaterials wird unter der Verwendung von Al2O3 als Strahlmittel gestrahlt. Das Strahlmittel hat eine Gitterkorngröße von ≤ 500 und dient der Entfernung von Verunreinigungen, Anhaftungen, Binderphase etc. vom Basismaterial bestehend aus Eisenwerkstoff, Nichteisenwerkstoff, gesinterter Hartlegierung, Cermet, keramischem Sinterkompaktmaterial etc.. Ein Verfahren zur Nachbehandlung eines beschichteten Werkzeugs wird nicht ausgeschlossen.
  • In der JP-A-07-157862 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Substrat mit einer Hartstoffschicht unter Verwendung eines Lichtbogen-PVD-Verfahrens beschichtet wird. Die Oberfläche enthält große Makrokörner von 1–5 μm. Die Makrokörner werden weggeschliffen. Offenbarte Verfahren zur Entfernung solcher Makrokörner sind barrel grinding unter Verwendung von Aluminium-barrel chips von 2 mm und einem # 800 WA Schleifmittel, oder Druckluftschleifen unter Verwendung von Glaskügelchen z.B., Läppen oder Polieren.
  • In der JP-A-06-330352 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Hartmetallbauteil, das zum Schneiden benutzt wird, mittels CVD-Verfahren mit einer Hartstoffschicht beschichtet wird. Verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten führen zu Spannung innerhalb der Schicht. Das Bauteil wird durch mechanische, thermische oder Einwirkung, die durch Ultraschallwellen verursacht wird, bearbeitet, um die Spannung zu reduzieren. Für das Kugelstrahlverfahren können Metall, Glas- oder Keramikkugeln mit einem Durchmesser von 10–1000 μm benutzt werden. Bei einem Beispiel wird das Kugelstrahlen mit gegossenen Stahlkugeln eines mittleren Durchmessers von 300 μm Durchmesser durchgeführt.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für mit einer PVD-Schicht versehene Bauteile, insbesondere Werkzeuge, zu schaffen, mit dem PVD-beschichtete Bauteile mit kolumnarer Struktur und/oder relativ großer Dicke bereitgestellt werden, die insbesondere für Zerspanungszwecke eine zufriedenstellende Oberflächenstruktur der PVD-Schicht bereitstellen. Außerdem soll ein PVD-beschichtetes nachbehandeltes Bauteil angegeben werden, das gegenüber bekannten Bauteilen, insbesondere Werkzeugen, über erheblich verbesserte Rauhigkeitswerte der freiliegenden Oberfläche der PVD-Schicht verfügt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Hartstoffbeschichteten Bauteils mit den Schritten:
    • – Aufbringen einer PVD-Hartstoffschicht auf dem Bauteil in einer PVD-Beschichtungsanlage; und
    • – strukturelles Nachbearbeiten der äußeren Oberfläche der Hartstoffschicht, wobei
    • – zur strukturellen Nachbearbeitung in einer Strahlvorrichtung ein Strahlen der Oberfläche der Schicht mittels Druckflüssigkeitsstrahlen zu deren Glättung durchgeführt wird, wobei ein mineralisches Strahlmittel mit einer Korngröße im Bereich von 10 μm bis 15 μm verwendet wird,
    • – wobei das Strahlmittel eine scharfkantige Kornform besitzt.
  • Erfindungsgemäß wird das fertig beschichtete Bauteil gestrahlt, wobei ein mineralisches Strahlmittel mit im Vergleich zu herkömmlichen Strahlverfahren sehr kleiner Korngröße verwendet wird. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß die Oberflächenstruktur kolumnar gewachsener PVD-Schichten/Beschichtungen mit einer Dicke von wenigstens 2,5 μm homogenisiert und geglättet wird. Die gleichen Vorteile ergeben sich für dicht-kompakte PVD-Schichten, insbesondere auch wenn diese eine Dicke von mehr als 4 μm aufweisen. Als Beispiel für ein Material für eine kolumnar aufgewachsene PVD-Schicht kann TiB2 angegeben werden, während der Hartstoff Ti-AlN bei entsprechendem PVD-Beschichtungsverfahren eine dicht-kompakte Struktur haben kann. Grundsätzlich ist das Verfahren jedoch für sämtliche Hartstoff-PVD-Schichten anwendbar, um deren Oberflächenqualität zu verbessern, insbesondere deren Oberflächenrauhigkeit zu vermindern, so daß sie insbesondere für Zerspa nungsprozesse einsetzbar werden.
  • Das Strahlmittel hat eine kantige Kornform, wie sie beispielsweise bei den Strahlmitteln Al2O3 (Edelkorund) und SiC vorliegt.
  • Grundsätzlich kommen sämtliche natürlich mineralischen oder synthetisch mineralischen, üblicherweise festen, Strahlmittel in Betracht, bei denen die oben angegebene Korngröße und -form für das Strahlmittel eingehalten wird. Als weitere Beispiele sind zu nennen gebrochenes Gestein, Schlacke, Glasbruch sowie Quarzsand. Die Korngröße des Strahlmittels liegt in einem Bereich von 10–15 μm.
  • Das Strahlen der PVD-beschichteten Bauteile wird als Druckflüssigkeitsstrahlen durchgeführt, wie in der deutschen DIN-Norm Nr. 8200 aufgeführt und erläutert, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • In einer Ausführungsform wird eine Hartstoffschicht vorbestimmter Dicke im Wege eines PVD-Verfahrens auf das Substrat aufgebracht, wobei
    • – die Dicke der Hartstoffschicht mindestens 2,5 μm, vorzugsweise mindestens 4 μm beträgt und
    • – der Quotient aus der Rauhigkeit der freiliegenden Oberfläche der Hartstoffschicht vor und nach der Nachbehandlung größer als 1,2, vorzugsweise größer als 2 ist.
  • Ein solches PVD-beschichtetes, nachbehandeltes Bauteil verfügt über eine gegenüber bekannten Bauteilen verbesserte Oberflächenqualität. Im Falle des Einsatzes eines Werkzeuges bei einer Zerspanung ergeben sich durch die bessere Oberflächenqualität vergleichsweise günstigere Einlaufeigenschaften. Durch die gegenüber bekannten Werkzeugen glattere Oberfläche der PVD-Schicht wird auch die Adhäsionsneigung des beschichteten Werkzeuges vermindert, die zu einem Anhaften von Material aus der PVD-Schicht an einem zu bearbeitenden Werkstück führt.
  • Unabhängig von der Dicke der kolumnar aufgewachsenen Struktur der PVD- Hartstoffschicht wird eine bessere Oberflächenqualität gegenüber bekannten, PVD-beschichteten Bauteilen, insbesondere Werkzeugen, bereitgestellt.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Strahlvorrichtung zur Durchführung eines Nachbehandlungs-Strahlverfahrens, mit einer Mehrzahl Strahldüsen und einem Substrathalter; und
  • 2 eine schematische Ansicht von oben auf die Strahlvorrichtung von 1.
  • 1 zeigt eine Strahlvorrichtung mit einem Substrattisch 1, auf dem beschichtete Spiralbohrer S mittels Haltern 2 befestigt sind. Die Halter 2 sind parallel zueinander angeordnet und verlaufen senkrecht zur Oberfläche des Substrattisches 1. Der Substrattisch 1 ist drehbar gelagert, während die Halter 2 an dem Substrattisch 1 ebenfalls drehbar gelagert sind. Die Drehachsen der Halter 2 und des Substrattisches 1 verlaufen parallel zueinander. Im Betrieb der Strahlvorrichtung rotieren somit die Halter 2 um die Drehachse des Substrattisches 1 und gleichzeitig um ihre eigene Drehachse.
  • In einem Abstand zu dem Substrattisch 1 sind insgesamt vier Düsen 3, 4, 5, 6 angeordnet. Jede der Düsen 3, 4, 5, 6 ist über jeweils einen Arm an einer Welle 7 angebracht, die parallel zur Drehachse des Substrattischs 1 verläuft. Die Düsen 3, 4, 5, 6 lassen sich mittels eines Antriebs (nicht dargestellt) längs der Welle 7 und somit parallel zur Drehachse des Substrattischs verschieben, und zwar mit einer vorgegebenen Hubfrequenz. Die Welle 7 ist so lang ausgebildet, daß die Düsen 3, 4, 5, 6 über die gesamte Höhe der Spiralbohrer S verschoben werden können. Die Düsen 3, 4, 5, 6 bewegen sich somit im Betrieb der Strahlvorrichtung entlang der Spiralbohrer S von der Substrattischoberfläche aus zum oberen Ende der Halter 2 und zurück, bis ein Strahlprozeß beendet ist.
  • Die Düsen 3, 4, 5, 6 sind in zwei Paare aufgeteilt, und zwar in ein oberes Paar Düsen 3, 4 und ein unteres Paar Düsen 5, 6, die, wie 1 in Zusammensicht mit 2 zu entnehmen ist, sämtlich auf einen gemeinsamen Punkt auf der Drehachse des Substratti sches 1 ausgerichtet sind.
  • Außerdem sind die Düsen 3, 4, 5, 6 bezüglich einer Symmetrieachse A der Strahlvorrichtung, die sowohl die Drehachse des Substrattisches als auch die Welle 7, auf der die Düsen 3, 4, 5, 6 angebracht sind, senkrecht schneidet, in zwei verschiedenen Winkeln angeordnet. Dabei bilden die Düsenaustrittsachsen der Düsen 3, 4 mit der Symmetrieachse A einen kleineren Horizontal-Winkel als die Düsenaustrittsachsen der Düsen 5, 6. Die Düsen 3 und 5 sind somit in Bezug auf die Symmetrieachse A symmetrisch zu den Düsen 4 bzw. 6 angeordnet.
  • Die Winkeleinstellung einer der Düsen 3, 4, 5, 6 in Bezug auf den Substrattisch 1 kann wie folgt vorgenommen werden. Mittels eines Winkelmessers wird die horizontale Ausrichtungskomponente der betreffenden Düse festgelegt. Die Düse ist an ihrem Arm winkeleinstellbar angebracht. Diese Einstellung wird wie gewünscht vorgenommen. Der vertikale Winkel der Düse kann 45° gegenüber dem Winkelmesser betragen, und zwar in einer den Winkelmesser schneidenden Vertikalebene.
  • Durch örtliche Einstellung der Düse an ihrem Arm kann auch der Abstand des Düsenaustrittsendes zur Kante des Substrattisches 1 festgelegt werden.
  • Der Winkel der Düsen 3, 4, 5, 6 zur Oberfläche des Substrattisches 1 kann zwischen 0 und 90° liegen, bevorzugt zwischen 0 und 45°. Die Hubgeschwindigkeit der Strahldüsen 3, 4, 5, 6 kann in einem Bereich von 0 bis 500 mm/min liegen, bevorzugt zwischen 50 bis 100 mm/min. Die Rotationsgeschwindigkeit der Halter 2 um die Drehachse des Substrattisches 1 kann in einem Bereich von 0 bis 100 U/min liegen, bevorzugt jedoch bei 70 U/min.
  • Nachfolgend werden noch Beispiele für Parametersätze zur Durchführung eines Strahlverfahrens angegeben:
    • a) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Strahlmittel: Al2O3 (Edelkorund) Korngröße des Strahlmittels: 12,3 ± 1,0 μm/F500 Strahldruck: 2·105 Pa Verhältnis Hubgeschwindigkeit der Düsen zu Drehgeschwindigkeit des Substrattisches: 0,002 Strahldauer: 900–1800 Sekunden Nach Beendigung des Strahlverfahrens wurde für die TiAlN-Schicht eine Oberflächenrauhigkeit von 1,84 RZ festgestellt, während die Oberflächenrauhigkeit RZ dieser Schicht vor der Strahlbehandlung 2,67 betrug.
    • b) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 4,7 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,67 (geschliffen) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 3,01 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 1,00 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 3,01 Strahldauer: 200–1200 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • c) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 4,7 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,07 (poliert) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 2,21 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 0,71 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 3,11 Strahldauer: 200–100 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • d) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 4,7 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,87 (mikrogestrahlt) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 3,48 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 1,40 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 2,49 Strahldauer: 200–1200 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • e) PVD-Schicht: TiB2 (kolumnare Struktur) Schichtdicke: 2,8 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,67 (geschliffen) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 1,37 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 0,81 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 1,70 Strahldauer: 300–600 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • f) PVD-Schicht: TiB2 (kolumnare Struktur) Schichtdicke: 2,8 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,07 (poliert) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 0,84 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 0,47 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 1,81 Strahldauer: 300–600 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • g) PVD-Schicht: TiB2 (kolumnare Struktur) Schichtdicke: 2,8 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,87 (mikrogestrahlt) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 1,01 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 0,82 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 1,23 Strahldauer: 300–600 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • h) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 7,6 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,67 (geschliffen) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 2,40 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 1,52 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 1,58 Strahldauer: 900–1800 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • i) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 7,6μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,07 (poliert) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 2,82 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 1,23 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 2,30 Strahldauer: 900–1800 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
    • j) PVD-Schicht: TiAlN (dicht-kompakte Struktur) Schichtdicke: 7,6 μm Substratrauhigkeit RZ vor der Beschichtung: 0,87 (mikrogestrahlt) Schichtrauhigkeit RZ vor der Strahlbehandlung: 2,65 Schichtrauhigkeit RZ nach der Strahlbehandlung: 1,79 (Schichtrauhigkeit vor der Strahlbehandlung)/(Schichtrauhigkeit nach der Strahlbehandlung): 1,48 Strahldauer: 900–1800 Sekunden Strahlmittel, Korngröße des Strahlmittels, Strahldruck wie in Beispiel a).
  • Die RZ-Werte im Beispiel a) sind Durchschnittswerte. Die RZ-Werte in den Beispielen b)– j) sind jeweils Durchschnittswerte auf der Basis von zwei Proben mit drei Rauhigkeitsmessungen pro Probe.
  • Bei anderen PVD-Schichten, aufgebracht auf Bauteile oder Werkzeuge, können die o.a. Verfahrensparameter abweichen. Insbesondere werden die Werte auch durch die jeweils beabsichtigten Anwendungen der beschichteten Bauteile oder Werkzeuge bestimmt, d.h. der jeweilige Anwendungsfall bestimmt die erforderliche Strahl-Nachbehandlung.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung eines hartstoff-beschichteten Bauteils mit den nachfolgend aufgeführten Schritten: – Aufbringen einer PVD-Hartstoffschicht auf dem Bauteil in einer PVD-Beschichtungsanlage; und strukturelles Nachbearbeiten der äußeren Oberfläche der Hartstoffschich, dadurch gekennzeichnet, daß – zur strukturellen Nachbearbeitung in einer Strahlvorrichtung ein Strahlen der Oberfläche der Schicht mittels Druckflüssigkeitsstrahlen zu deren Glättung durchgeführt wird, wobei ein anorganisches Strahlmittel mit einer Korngröße im Bereich von 10 μm bis 15 μm verwendet wird, – wobei das Strahlmittel eine scharfkantige Kornform hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlmittel Al2O3 oder SiC eingesetzt wird.
DE60001666T 1999-05-28 2000-05-29 Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils Expired - Lifetime DE60001666T3 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924422 1999-05-28
DE19924422A DE19924422C2 (de) 1999-05-28 1999-05-28 Verfahren zur Herstellung eines hartstoffbeschichteten Bauteils und beschichtetes, nachbehandeltes Bauteil
PCT/EP2000/004877 WO2000073532A1 (en) 1999-05-28 2000-05-29 Process for producing a hard-material-coated component

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE60001666D1 DE60001666D1 (de) 2003-04-17
DE60001666T2 DE60001666T2 (de) 2003-12-18
DE60001666T3 true DE60001666T3 (de) 2008-05-21

Family

ID=7909427

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924422A Expired - Lifetime DE19924422C2 (de) 1999-05-28 1999-05-28 Verfahren zur Herstellung eines hartstoffbeschichteten Bauteils und beschichtetes, nachbehandeltes Bauteil
DE60001666T Expired - Lifetime DE60001666T3 (de) 1999-05-28 2000-05-29 Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924422A Expired - Lifetime DE19924422C2 (de) 1999-05-28 1999-05-28 Verfahren zur Herstellung eines hartstoffbeschichteten Bauteils und beschichtetes, nachbehandeltes Bauteil

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6869334B1 (de)
EP (1) EP1198609B2 (de)
JP (1) JP4778650B2 (de)
AT (1) ATE234369T1 (de)
DE (2) DE19924422C2 (de)
DK (1) DK1198609T4 (de)
ES (1) ES2193970T3 (de)
PT (1) PT1198609E (de)
WO (1) WO2000073532A1 (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1311712A2 (de) * 2001-03-27 2003-05-21 Widia GmbH Verfahren zur erhöhung der druckspannung oder zur erniedrigung der zugeigenspannung einer schicht
DE102004010285A1 (de) * 2004-03-03 2005-09-29 Walter Ag Beschichtung für ein Schneidwerkzeug sowie Herstellungsverfahren
US7581906B2 (en) 2004-05-19 2009-09-01 Tdy Industries, Inc. Al2O3 ceramic tools with diffusion bonding enhanced layer
US7244519B2 (en) 2004-08-20 2007-07-17 Tdy Industries, Inc. PVD coated ruthenium featured cutting tools
AT7941U1 (de) 2004-12-02 2005-11-15 Ceratizit Austria Gmbh Werkzeug zur spanabhebenden bearbeitung
US20070298282A1 (en) * 2005-06-17 2007-12-27 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cutting tool insert
SE529023C2 (sv) * 2005-06-17 2007-04-10 Sandvik Intellectual Property Belagt skär av hårdmetall
JP4785117B2 (ja) * 2005-06-20 2011-10-05 山下ゴム株式会社 ブラスト方法
ES2386626T3 (es) 2006-04-27 2012-08-23 Tdy Industries, Inc. Cabezas perforadoras de suelos modulares con cuchillas fijas y cuerpos de cabezas perforadoras de suelos modulares con cuchillas fijas
US8512882B2 (en) 2007-02-19 2013-08-20 TDY Industries, LLC Carbide cutting insert
US8715037B2 (en) 2007-09-13 2014-05-06 Vibraglaz (Uk) Limited Materials processing medium and method
GB0717849D0 (en) * 2007-09-13 2007-10-24 Vibraglaz Uk Ltd Finishing medium and process
US20090191416A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Kermetico Inc. Method for deposition of cemented carbide coating and related articles
US8221517B2 (en) 2008-06-02 2012-07-17 TDY Industries, LLC Cemented carbide—metallic alloy composites
US8025112B2 (en) 2008-08-22 2011-09-27 Tdy Industries, Inc. Earth-boring bits and other parts including cemented carbide
US8322465B2 (en) 2008-08-22 2012-12-04 TDY Industries, LLC Earth-boring bit parts including hybrid cemented carbides and methods of making the same
EP2287359B1 (de) * 2009-07-03 2012-05-23 Sandvik Intellectual Property AB Beschichteter Schneidewerkzeugeinsatz
US8440314B2 (en) 2009-08-25 2013-05-14 TDY Industries, LLC Coated cutting tools having a platinum group metal concentration gradient and related processes
US8821701B2 (en) 2010-06-02 2014-09-02 Clifton Higdon Ion beam sputter target and method of manufacture
ES2420992T5 (es) * 2010-08-27 2017-07-24 Jöst Gmbh Dispositivo de lijado para el lijado a máquina de palas de rotor para instalaciones de aerogeneradores
DE102011109475A1 (de) * 2011-08-04 2013-02-07 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Bauteils sowie Bauteil
US8834594B2 (en) 2011-12-21 2014-09-16 Kennametal Inc. Cemented carbide body and applications thereof
US9488184B2 (en) 2012-05-02 2016-11-08 King Abdulaziz City For Science And Technology Method and system of increasing wear resistance of a part of a rotating mechanism exposed to fluid flow therethrough
US9017809B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Kennametal Inc. Coatings for cutting tools
JP7303535B2 (ja) * 2019-03-06 2023-07-05 株式会社不二製作所 粉体接触部材および粉体接触部材の表面処理方法
CN115122245B (zh) * 2022-06-14 2023-05-05 广州大学 一种柔性轴承内圈加工自适应喷嘴调节装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139495A (ja) * 1974-10-01 1976-04-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Hyomenshorihoho
JPS607209U (ja) † 1983-06-29 1985-01-18 トヨタ自動車株式会社 ハイドロニユ−マテイツクサスペンシヨン
US4764434A (en) * 1987-06-26 1988-08-16 Sandvik Aktiebolag Diamond tools for rock drilling and machining
DE3830525A1 (de) 1988-09-08 1990-03-22 Beck August Gmbh Co Mit hartstoff beschichtete hartmetallschneidplatte und verfahren zu ihrer herstellung
JPH02254144A (ja) * 1989-03-27 1990-10-12 Nippon Steel Corp 耐摩耗特性、耐欠損性に優れた被覆切削工具の製造方法
JP2851106B2 (ja) † 1990-02-08 1999-01-27 イビデン株式会社 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法
JP2793696B2 (ja) * 1990-05-17 1998-09-03 神鋼コベルコツール株式会社 耐摩耗性皮膜
JPH0428854A (ja) * 1990-05-24 1992-01-31 Toshiba Tungaloy Co Ltd 被覆工具用基材の表面処理方法
SE9202142D0 (sv) * 1992-07-10 1992-07-10 Sandvik Ab Method of blasting cutting tool inserts
SE501527C2 (sv) † 1992-12-18 1995-03-06 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
SE509201C2 (sv) * 1994-07-20 1998-12-14 Sandvik Ab Aluminiumoxidbelagt verktyg
US5635247A (en) † 1995-02-17 1997-06-03 Seco Tools Ab Alumina coated cemented carbide body
US5709587A (en) * 1996-03-25 1998-01-20 Kennametal Inc. Method and apparatus for honing an elongate rotary tool
JP2978137B2 (ja) * 1997-09-01 1999-11-15 プラストロン株式会社 金属表面処理方法およびその処理を施した金属材
JP2972200B1 (ja) * 1998-09-18 1999-11-08 プラストロン株式会社 金属表面処理方法およびその処理を施した金属材
JP2002526276A (ja) * 1998-09-21 2002-08-20 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 中空構造部品の内面処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19924422C2 (de) 2001-03-08
WO2000073532A1 (en) 2000-12-07
DE60001666D1 (de) 2003-04-17
EP1198609B2 (de) 2007-10-31
JP4778650B2 (ja) 2011-09-21
DK1198609T3 (da) 2003-06-23
ES2193970T3 (es) 2003-11-16
DK1198609T4 (da) 2008-02-25
ATE234369T1 (de) 2003-03-15
PT1198609E (pt) 2003-07-31
EP1198609B1 (de) 2003-03-12
JP2003500231A (ja) 2003-01-07
EP1198609A1 (de) 2002-04-24
US6869334B1 (en) 2005-03-22
DE60001666T2 (de) 2003-12-18
DE19924422A1 (de) 2000-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60001666T3 (de) Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils
DE69712613T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum schärfen eines längliches rotierendes werkzeuges
EP2756110B1 (de) Schneideinsatz und verfahren zu dessen herstellung
DE69603765T2 (de) Beschichteter Schneideinsatz
DE102019006845B4 (de) Beschichtetes Schneidwerkzeug
WO2002077312A2 (de) Verfahren zur erhöhung der druckspannung oder zur erniedrigung der zugeigenspannung einer schicht
EP1829986B1 (de) Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen mit einer Beschichtung aus hartem Kohlenstoff
KR101346440B1 (ko) 금속 가공용 절삭 공구 인서트 및 그 제조 방법
DE102013211324A1 (de) Verfahren und Anlage zum Vorbereiten und Beschichten einer Werkstückoberfläche
DE112014001640B4 (de) Mehrschichtig strukturierte Beschichtungen für Schneidwerkzeuge und Verfahren zum Herstellen eines Schneidwerkzeugs
DE19742765A1 (de) Schneidplatte, insbesondere Wendeplatte, Verfahren zur Herstellung einer solchen Schneidplatte, mit solchen Schneidplatten ausgestattetes Werkzeug und Verfahren zum Zerspanen eines Werkstückes unter Verwendung einer solchen Schneidplatte oder unter Einsatz eines solchen Werkzeuges
DE10016958A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Multilagenschichten auf Substratkörpern und Verbundwerkstoff, bestehend aus einem beschichteten Substratkörper
DE102015115859A1 (de) Mehrschichtig strukturierte Beschichtungen für Schneidwerkzeuge
DE102012221221A1 (de) Federendenschleifmaschine mit Schutzvorrichtung
DE19629456C1 (de) Werkzeug, insbesondere für die spanende Materialbearbeitung
DE19636055A1 (de) Verfahren zur materialabtragenden Bearbeitung der Kante einer Halbleiterscheibe
DE68912278T2 (de) Verformung von verbundenen abrasiven Produkten.
DE10123554B4 (de) Verfahren zur Erhöhung der Druckspannung oder zur Erniedrigung der Zugeigenspannung einer CVD-, PCVD- oder PVD-Schicht und Schneideinsatz zum Zerspanen
DE102018110994A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Feinbearbeiten verzahnter und gehärteter Werkräder
EP0862543A2 (de) Schneidwerkzeug, verfahren zur beschichtung eines schneidwerkzeuges und verwendung des schneidwerkzeuges
DE10159848B4 (de) Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung von Werkstücken
DE3927356A1 (de) Werkzeug fuer die zerspanende bearbeitung mit verschleissschutzschicht und nachtraeglich verrundeten schneidkanten
DE60125718T2 (de) Oberflächenbeschichtetes zementiertes Karbid mit höchster Haftfähigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4018132A1 (de) Verfahren zum definierten materialabtrag
DE3302881A1 (de) Bearbeiten von werkstuecken aus sproed-bruechigen werkstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
R082 Change of representative

Ref document number: 1198609

Country of ref document: EP

Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, 803

R081 Change of applicant/patentee

Ref document number: 1198609

Country of ref document: EP

Owner name: KENNAMETAL INC., US

Free format text: FORMER OWNER: CEMECON AG, 52146 WUERSELEN, DE

Effective date: 20111118

R082 Change of representative

Ref document number: 1198609

Country of ref document: EP

Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, 803

R082 Change of representative

Ref document number: 1198609

Country of ref document: EP

Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, 803