Cr-Co-Legierungen:
exklusiv für höchste Ansprüche
Chrom-Kobalt-Legierungen stellen eine spezielle Gruppe unter den Superlegierungen dar. Aufgrund ihres hohen Preises und der schlechten Zerspanbarkeit werden Sie nur eingesetzt, wo keine kostengünstigeren Alternativen möglich sind. Heute findet man diese Legierungen vorwiegend in der Medizintechnik aufgrund ihrer hohen Korrosionsresistenz und der Biokompatibilität. Speziell geeignet sind sie auch in der Zahntechnik, wo im feuchten Mundmilieu eine Eigenschaft wie „absolut korrosionsfrei“ unabdingbar ist. Da ausserdem der Wärmedehnungskoeffizient demjenigen der Keramikschicht auf dem Zahn entspricht, bilden sich zwischen diesen beiden Materialien keine Risse.
Die Charakteristiken
Chrom-Kobalt-Legierungen zeichnen sich aus durch eine extreme Härte und gleichzeitig durch eine hohe Elastizität (doppelt im Vergleich zu Edelmetallen). Sie sind auch bei hohen Temperaturen korrosions- und säurebeständig.
- Materialbeispiel: L605
- Korrosionsschutz: sehr hoch
- Säurebeständigkeit: sehr hoch
- Hitzebeständigkeit: sehr hoch
- Härte hoch, auch bei hohen Temperaturen
- Härtbar
- Nicht magnetisch
- Biokompatibel
- Wärmeleitfähigkeit: niedrig
- Wärme- und Kaltumformbarkeit: sehr gut
- Wärmeausdehnungskoeffizient: hoch
- Mechanische Eigenschaften. Gut (hohe Zugfestigkeit, Bruchdehnung)
- Zähigkeit: hoch auch bei tiefen Temperaturen
- Zerspanbarkeit: sehr anspruchsvoll
- Haupteinsatzgebiete: Dentaltechnik, chemische Industrie, Aerospace, Medizintechnik
- Materialkosten: sehr hoch
Die Herausforderung
Die extrem hohe Härte verbunden mit hoher Elastizität und schlechter Wärmeleitfähigkeit stellt an die Zerspanung höchste Anforderungen, die Werkzeuge sind einem hohen Verschleiss ausgesetzt. Die Oberfläche neigt zu Kaltverfestigung. Da der Preis für das Rohmaterial ausserdem hoch ist, stellt die Prozesssicherheit einen wichtigen Faktor dar bei der Entscheidung, wie und mit welchen Werkzeugen ein Teil bearbeitet wird.
Die Lösung
Wie bei eisen- oder nickelbasierten Legierungen haben die Entwickler von Mikron Tool auch bei Chrom-Kobalt-Legierungen speziell auf die Charakteristiken dieses Materials geachtet. Das bedeutete vor allem die Entstehung übermässiger Hitze so gut als möglich zu verhindern, sei es durch eine gute Kühlung, sei es durch eine Reduktion der Schnittkräfte.
Die Kühlung
Die Kühlung ist hier, noch mehr als bei anderen hitze- und korrosionsbeständigen Materialien, das zentrale Thema überhaupt. Wenn immer möglich verfügen die Werkzeuge von Mikron Tool (Bohrer und Fräser) über eine interne Kühlung, bei kleinen Dimensionen als Kühlkanäle integriert im Schaft, bei grösseren auch spiralisiert bis an die Spitze des Werkzeuges.
Das Hartmetall
Die von Mikron Tool verwendeten Hartmetalle für die Bearbeitung von Chrom-Kobalt-Legierungen sind resistent gegen Wärmeschock und verfügen gleichzeitig über eine hohe Biegefestigkeit sowie Bruchzähigkeit.
Die Geometrie
Dank einer speziell ausgelegten Geometrie sind trotz der hohen Zähigkeit des Materials keine hohen Schnittkräfte notwendig, das Werkzeug verfügt über eine hohe Stabilität und die Schneiden garantieren einen guten Spanbruch sowie eine gute Späneausfuhr aus der Zerspanungszone.
Die Beschichtung
Die Beschichtung ist temperatur- und oxidationsresistent mit einem hohen Widerstand gegen Verschleiss sowie einer tiefen Adhäsion zu Metallen.
Der Bearbeitungsprozess
Wer Materialien wie Chrom-Kobalt-Legierungen bearbeitet, benötigt für eine erfolgreiche Zerspanung zusätzlich zum geeigneten Werkzeug auch einen klar definierten Bearbeitungsprozess. Bei den Produkten von Mikron Tool entsprechen die empfohlenen Schnittwerte und die Vorgehensweise den Resultaten, die aufgrund von praktischen Tests erarbeitet wurden. Dabei haben die Werkzeugspezialisten darauf geachtet, die bestmögliche Kombination von hohen Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten, einer effizienten Kühlung der Schneiden und gleichzeitig einem guten Spänefluss zu finden.
Die Anwendungsbereiche
- Energietechnik: Turbinen, Kernreaktoren
- Dentaltechnik: Zahnimplantate
- Medizintechnik: Hüftimplantate
- Luft- und Raumfahrt: Triebwerksteile
Anwendungsbeispiele
Dentaltechnik
- Mit CrazyMill Cool
Zahnkrone (z. B. Fräsen einer Aufnahme für Stift, Ø 3 mm (.118”) in CrCo-Legierung)
- Mit CrazyDrill Crosspilot (Sonderanfertigung), Formreibahle und CrazyMill Radiuschamfer
Komplette Zahnkrone (z. B. Planfläche anbringen mit CrazyDrill Crosspilot, verschiedene Durchmesser bohren und reiben mit Hybridwerkzeug „Stufen-Bohrreibahle“ Ø 1.95 – 2.7 mm (.0768” - .1063”), Form ausreiben mit kundenspezifischer Formreibahle Ø 1.95 – 2.7 mm (.0768” - .1063”), Material ausräumen mit Einstechwerkzeug, komplexe Kante entgraten und anfasen mit CrazyMill Radiuschamfer Ø 1.2 mm (.0472”)
Automotive
Motorenteil (z. B. tiefe Bohrung Ø 2.3 mm (.0906”) / Bohrtiefe 20 x D in Chrom-Kobalt-Legierung, L-605®)
Die Produkte
Mikron Tool bietet verschiedene standardisierte Produkte im kleinen Durchmesserbereich, die sich für die Bearbeitung von CrCo-Legierungen eignen. Die in den Tabellen (Siehe Schnittdatentabellen der einzelnen Produkte) angegeben Schnittdaten wurden in praktischen Versuchen getestet.
Vielfältig sind auch die Möglichkeiten von kundenspezifischen Werkzeugen wie Bohrer, Stufenbohrer, Fräser, Reiber, Entgratwerkzeuge, Drehwerkzeuge, Formwerkzeuge und kombinierte Werkzeuge.
- Zentrieren im Durchmesserbereich von 0.3 bis 6 mm, (.0118" bis .2362"), Zentrierwerkzeug mit Innenkühlung
- Pilotbohren im Durchmesserbereich von 0.2 bis 2 mm (.008“ bis .079“), Bohrtiefe 3 x d, mit 90° Senkung, Bohrer mit Innenkühlung
- Pilotbohren im Durchmesserbereich von 1 bis 6.35 mm (.039“ bis .25“), Bohrtiefe 3 x d, mit 90° Senkung, Bohrer mit Innenkühlung
- Bohren im Durchmesserbereich von 0.2 bis 2 mm (.008" bis .0787"), Bohrtiefe bis 12 x d, Bohrer mit Innenkühlung oder mit äusserer Kühlmittelzufuhr
- Bohren im Durchmesserbereich von 1 bis 6.35 mm (.039“ bis .25“), Bohrtiefe bis 40 x d, Bohrer mit Innenkühlung
- Mikro-Tieflochbohren im Durchmesserbereich von 0.2 bis 1.2 mm (.008“ bis .047“), Bohrtiefe bis 50 x d, Bohrer mit Innenkühlung
- Nuten-, Wandungs- und Taschenfräsen im Durchmesserbereich von 0.3 bis 8 mm (.0118" bis .315"), zylindrisch oder torisch, Frästiefe bis
5 x d, Fräser mit Innenkühlung
CrazyMill Cool Zylindrisch & Torisch
- Kopier- und Wandungsfräsen mit Vollradiusfräser im Durchmesserbereich von 0.3 bis 8 mm (.0118“ bis .315“), Frästiefe bis 5 x d, Fräser mit Innenkühlung
- Bis 1 x d senkrecht ins Material eintauchen, Bohrfräser im Durchmesserbereich von 1 bis 8 mm (0.039“ - .315“), Frästiefen bis 2.5 x d, Fräser mit Innenkühlung
- Kundenspezifische Werkzeuge im Durchmesserbereich von 0.1 bis 32 mm (.0039" bis 1.2598")
Je nach Anwendung eignen sich auch andere Werkzeuge der CrazyLinie für die Bearbeitung von Chrom-Kobalt-Legierungen. Kontaktieren Sie uns hier, um mehr über diese Möglichkeiten zu erfahren.