Warum fallen beschichtete Umformwerkzeuge aus - Moglichkeiten und Grenzen der Hartstoffbeschichtung

摘要

Mittels PVD- oder CVD-Verfahren beschichtete Umformwerkzeuge zeigen im Schadensfall zwei Kategorien der Schichtschadigung. Im ersten Fall schert die Schicht bei tangentialer Belastung im Interface ab und es kommt daraufhin zum weiteren Verschleiss des Werkzeuges. Im zweiten Fall, der schwerlasttauglichen Beschichtungen, ist das Interface nicht der kritische Bereich des Schicht-Substrat-Verbundes. Hier wird der Grundwerkstoff aufgrund einer hohen Druckbeanspruchung plastisch verformt und es kommt anschliessend zu einer Sekundarschadigung. In der Anwendung von karbidreichen Werkzeugstahlen steckt in den oberflachennahen Karbiden ein Defektpotenzial, das die prinzipiell mogliche Belastbarkeit der Stahle einschrankt. Durch eine spezielle Konditionierung der Werkzeugoberflache als Bestandteil des Beschichtungsprozesses, der 3D-Behandlung, wird dieses Defektpotenzial stark reduziert. In derzeit 200 Anwendungsfallen hat sich die Belastbarkeit herkommlicher Werkzeugstahle damit erheblich erweitert.