Standwegergebnisse von Fe-Co-Mo und PM-HSS bei unterschiedlichen Schnittparametern
AllgemeinesForschungsberichte

Wälzfräsen mit Fe-Co-Mo

FVA 842 I | IGF-Nr. 20216-BR

Wälzfräsen mit einer kohlenstofffreien ausscheidungshärtbaren Eisen-Cobalt-Molybdän (Fe-Co-Mo) -Legierung

Innerhalb des Projektes wurde das neuartige Werkzeugsubstrat Fe-Co-Mo (eine kohlenstofffreie ausscheidungshärtbare Eisen-Cobalt-Molybdän-Legierung) an zwei Industrieverzahnungen (Modul 2,0mm & 4,0 mm) mit dem Werkstückwerkstoff Einsatzstahl untersucht, um die Leistungsfähigkeit an sich und auch gegenüber klassisch eingesetzten Substraten zu bewerten.

Bei gleichbleibenden Schnittparametern erhöht sich beim Einsatz von Fe-Co-Mo gegenüber PM-HSS bei der Modul 2,0 mm Verzahnung stets der Standweg. Die Erhöhungen liegen schnittparameterabhängig zwischen 50 - 150%. Bei der zweiten Verzahnung, welche verschleißtechnisch mehr zu Kolkverschleiß tendiert, liegen die Zuwächse des Standweges sogar bei 100 - 450%. Für beide Anwendungsfälle zeigen PM-HSS und Fe-Co-Mo ein vergleichbares Verschleißverhalten, welches jedoch bei Fe-Co-Mo zeitversetzt auftritt. Beim Einsatz von Hartmetall kann der Standweg nochmals gesteigert werden, jedoch verschleißt dieses Substrat teilweise drastisch und nicht kontinuierlich und erschwert damit ein prozesssicheres Arbeiten. Ökonomisch betrachtet, können mit Fe-Co-Mo im Vergleich zu PM-HSS bei der getesteten Modul 2,0 mm Verzahnung die Gesamtkosten zwischen 5 und 42% reduziert werden.

Beim Wechsel des Werkstückwerkstoffes von Einsatzstahl (Rm=540 N/mm²) auf Vergütungsstahl (Rm=960 N/mm²) wirkt die höhere Substrathärte von Fe-Co-Mo gegenüber PM-HSS ebenfalls deutlich standwegerhöhend.

Dem Anwender steht mit diesen Erkenntnissen die Möglichkeit zur Verfügung durch den Wechsel des Werkzeugsubstrates den Wälzfräsprozess zu optimieren, sei es eine Schnittparametererhöhung bei Kapazitätsengpässen oder die Standlängenerhöhung bei kritischen Verzahnungen.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 20216-BR der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima-schutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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