Superharte Werkzeuge kosten ein Vielfaches einer Hartmetallplatte und zahlen sich vielfach aus, aber nur im richtigen Werkstoff. Diamant ist für Nichteisen und abrasive Werkstoffe, CBN für harte Eisenwerkstoffe, und weicher Stahl gehört zu keinem von beiden. Diese Seite ist die kurze Auswahlkarte mit den Gründen dahinter.
| Werkstück | Erste Wahl | Warum |
|---|---|---|
| Aluminium, niedriger Siliziumgehalt | PKD, feines bis mittleres Korn | Hartmetall geht auch; PKD gewinnt bei Stückzahl, Oberfläche und gratfreien Kanten. |
| Aluminium über ~5% Silizium (Kolben, Blöcke, Köpfe) | PKD, grobes Korn; CVD-Diamant bei übereutektischen Legierungen | Siliziumkörner sind abrasiv und verschleißen Hartmetall schnell; Diamant widersteht. |
| Kupfer, Messing, Bronze, Magnesium | PKD | Nichteisen, Diamant bleibt stabil; lange Standzeit und scharfe Schneide. |
| CFK, GFK und gefüllte Kunststoffe | PKD oder CVD-Diamant | Fasern sind sehr abrasiv; binderfreier CVD-Diamant hält bei den härtesten Fasern am längsten. |
| Graphit, Grünlinge aus Keramik, vorgesintertes Hartmetall | CVD-Diamant oder PKD | Reine Abrasion, kein chemisches Problem; der verschleißfesteste Diamant gewinnt. |
| Gehärteter Stahl, 45 bis 65 HRC | CBN | Hartdrehen und Schlichten statt Schleifen. CBN mit niedrigem Gehalt für glatten Schnitt, hoher Gehalt für unterbrochenen Schnitt. |
| Grauguss | CBN (hoher Gehalt) bei hoher Geschwindigkeit | Sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten möglich; Keramik ist die Alternative. |
| Sinterstähle (Pulvermetallurgie) | CBN | Harte Partikel und Porosität; CBN hält die Schneide. |
| Hartguss, weißes Gusseisen, Auftragsschweißungen | CBN | Zu hart, als dass Hartmetall lange hält. |
| Nickel-Superlegierungen (Inconel 718) | CBN bei ausgewählten Schlichtschnitten | Fallweise; Keramik und Hartmetall bleiben in den meisten Betrieben Standard. |
| Weicher Stahl und ungehärteter Edelstahl | Keiner der drei | Hartmetall oder Cermet. Diamant reagiert mit Eisen, und CBN braucht Härte und Wärme, um zu arbeiten. |
Diamant ist Kohlenstoff. Bei der Temperatur an der Schneide in Stahl oder Gusseisen diffundiert Kohlenstoff ins Eisen, und die Diamantstruktur bricht zusammen. Deshalb bleiben PKD und CVD-Diamant Aluminium, Kupferlegierungen, Verbundwerkstoffen, Graphit und anderen Nichteisenwerkstoffen vorbehalten, und ein Diamantwerkzeug verschleißt in Stahl innerhalb von Minuten.
PKD ist Diamantkorn, mit einem metallischen Binder (meist Kobalt) auf einen Hartmetallträger gesintert. Der Binder gibt Zähigkeit, erlaubt scharfes Schleifen, Erodieren oder Lasern der Schneide und lässt sich gut löten. CVD-Dickschichtdiamant wächst als reiner Diamant ohne Binder: verschleißfester und temperaturbeständiger, aber spröder. PKD für die meisten Aluminium- und Kupferarbeiten, CVD-Diamant für die abrasivsten Fälle wie übereutektisches Aluminium, CFK und Graphit. Auch innerhalb von PKD zählt die Korngröße: feines Korn für scharfe Schneide und Oberfläche, grobes Korn für Verschleißfestigkeit.
CBN ist der zweithärteste Werkstoff und bleibt mit Eisen stabil, also übernimmt es dort, wo Diamant nicht hinkommt: gehärteter Stahl, Gusseisen, Sinterstahl. Sorten mit niedrigem Gehalt und keramischem Binder sind chemisch stabiler und passen zum glatten Hartdrehen. Sorten mit hohem Gehalt sind zäher und passen zu unterbrochenem Schnitt, Gusseisen und Pulvermetall. CBN braucht ein hartes Werkstück; in weichem Stahl verschleißt es schneller als Hartmetall.
Kleine Lose, instabile Aufspannungen, starke Unterbrechungen und weiche Werkstoffe. Ein superhartes Werkzeug zahlt sich über Standzeit und Zykluszeit aus, die Entscheidung sind also die Kosten pro Teil, nicht der Plattenpreis. Vor dem Wechsel rechnen.
Die Laserbearbeitung hat verändert, was in PKD und CVD-Diamant möglich ist: Spanformer, Schneidkantenpräparationen und Profilwerkzeuge, die schwer zu schleifen waren, lassen sich heute direkt schneiden. Wer Diamant wegen der Spankontrolle aufgegeben hat, sollte noch einmal hinsehen.
Beispielwerte aus den genannten Quellen, keine Empfehlung für Ihre Maschine. Mit den Daten des Werkzeugherstellers beginnen.
Nein. Bei Schnitttemperatur reagiert der Kohlenstoff im Diamant mit Eisen, und das Werkzeug verschleißt sehr schnell. Für gehärteten Stahl CBN, für weichen Stahl Hartmetall oder Cermet.
Er ist verschleißfester und temperaturbeständiger, weil er keinen Binder hat, aber spröder. Er gewinnt bei den abrasivsten Werkstoffen; PKD ist bei den meisten Aluminium- und Kupferarbeiten die gutmütigere Wahl.
Eine Sorte mit hohem CBN-Gehalt, weil sie zäher ist. Sorten mit niedrigem Gehalt und keramischem Binder sind besser im glatten Schnitt, wo chemischer Verschleiß dominiert.
Bei hohen Stückzahlen oft ja, weil sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten möglich sind. Keramik ist die Alternative; bei Sphäroguss wird fallweise entschieden.
Welche Sorte, welche Schneide und was die Entsprechung bei einer anderen Marke ist: der Advisor antwortet aus Katalogdaten von 15 Marken, markenneutral.