Schramm, B: Randbedingungen und Einsatzverhalten von diamant

Gusseisen ist einer der am meisten verwendeten, eisenhaltigen Werkstoffe. Die aus zerspanungstechnologischen Gesichtspunkten anspruchsvolleren Sorten sind Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) und Gusseisen mit Vermikulargraphit (GJV). Letzterer ist seit Jahren im Bereich der Automobilproduktion für die Motorenfertigung im Gespräch, hat sich jedoch noch nicht flächendeckend durchgesetzt. Der Grund hierfür liegt in seiner schlechten Produktivität insbesondere bei der Schlichtoperation der Zylinderhauptbohrung bei Motorblöcken oder Zylinderbuchsen von Hochleistungsverbrennungsmotoren. Die derzeit verwendetet Produktionstechnologie ist der Einsatz von beschichteten Hartmetallschneiden und niedrigen Schnittgeschwindigkeiten, wodurch sich lange Zykluszeiten ergeben und der Einsatz von mehreren parallelen Maschinen zur Einhaltung der geforderten Taktzeit erforderlich sind.Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die notwendigen Randbedingungen des Einsatzes von Diamantschneidstoffen für die Bearbeitung höher fester Gusseisenwerkstoffe zu klären. Es konnte gezeigt werden, dass die bisherige Literaturmeinung, die von der Verwendung von polykristallinem Diamant (PKD) oder CVD Diamant zur Zerspanung eisenhaltiger Werkstoffe abrät, irreführend ist, da der wichtige Aspekt der Prozesskühlung bislang unbeachtet geblieben ist. Durch die Untersuchung jeweils eines einzelnen, isolierten Einflussfaktors auf die Verschleißentwicklung konnten die wesentlichen Randfaktoren des erfolgreichen Einsatzes diamantbasierter Schneidstoffe, d. h. vor allem Schneidenform, Schneidstoffsorte, Schnittgeometrie, Kühlschmierung und Zerspanparameter sowie Gusssorte, ermittelt werden. Hierdurch kann das Anwendungsfeld von PKD sowie CVD Diamant, welcher bisher auf Nichteisenmetalle, Kunststoffe und Holz beschränkt war, auf Gusseisenwerkstoffe erweitert werden.