Wear behavior of four different ceramic composite cutting tools was studied in peripheral milling of medium density fiberboard. Tools were previously manufactured by near net-shape ceramic injection molding with subsequent debindering and sintering. Cutting edge rounding and recession were investigated for defined cutting parameters and distinct cutting distances. Cutting forces were measured dependent on tool material and feed travel. Wear characteristics of ceramic cutting tools were investigated by SEM. Ceramic injection-molded tools were successfully applied in wood-machining operations. Wear mechanisms changed with different ceramic composites used. Results of microchamfered ACY tools showed superior lifetime compared with standard WC-Co tools.
Kurzfassung
Der Anteil an Bauteilen, die aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt werden, nimmt stetig zu. Zwar wird versucht, die Bauteile möglichst endkonturnah herzustellen, jedoch ist eine nachfolgende spanende Bearbeitung meist unumgänglich. Am Institut für Werkzeugmaschinen der Universität Stuttgart werden deshalb Werkzeuge aus Si3N4-Keramik mit und ohne Titan-Beschichtung hinsichtlich ihrer Eignung zum Bohren von CFK untersucht. Als Beurteilungskriterien werden die Oberflächenqualität, der Werkzeugverschleiß und die Vorschubkräfte herangezogen. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass sich bei Titan-beschichteten Keramikwerkzeugen im Vergleich zu unbeschichteten sowohl die Oberflächenrauheit der Bohrungswände als auch die Vorschubkräfte reduzieren.
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