15.Teil " Diamant contra Diamant" - "Poly - poly - oder was?" - DIAMANT HOCHLEISTUNGSWERKZEUGE - Lach Diamant
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
ZKZ 30498
Sonderdruck aus
Ausgabe 3 2021
DIAMANT HOCHLEISTUNGSWERKZEUGE
Unabhängige Fachzeitschrift für PKD, PVD, CVD, CBN, Hartmetall
„Poly - poly - oder was?“
15.Teil »Diamant contra Diamant«
Eine Betrachtung der vielseitigen Möglichkeiten
Werkstoffe
„Poly – poly – oder was?“
15. Teil: Diamant contra Diamant? – Eine Betrachtung der vielseitigen Möglichkeiten
Horst Lach, Geschäftsführer und
CEO von LACH DIAMANT hat sich be-
reit erklärt, über die Entwicklung von
Diamant- und CBN-Werkzeugen und
-Schleifscheiben in einer modernen
Industrie in einer fortlaufenden Serie
zu berichten.
Horst Lach gilt als wahres Urgestein
der Branche und wir freuen uns, dass
der Pionier aus seiner über 60-jäh-
rigen Berufserfahrung in der Welt der
Diamant-Werkzeugindustrie plaudern
wird. Dieses Mal betrachtet er die viel-
seitigen Möglichlichkeiten des Dia-
manten.
Erwarten Sie bitte heute nicht die Auf-
stellung einer neuen These zum Thema
DIAMANT, dem (noch) härtesten aller
Dinge. Als Natur-Diamant – auch Ada-
mas, der Unbezwingbare genannt – in Diamant contra Diamant – am Beispiel Natur-Diamant zu polykristallinen Diamant-
Jahrmillionen unter Druck und Hitze in Schneiden (PKD).
unserer Mutter Erde gewachsen und
von Menschen aus der Tiefe ans Licht schliffenen Diamanten (Brillanten) mit und so weiter, sodass ein Zwei-Karäter
dieser Welt geholt. einem Gewicht eines halben Karates entsprechend 1.600 US-Dollar kosten
(1 ct = 0,2 Gramm) erwarten, dass er würde.
Ingenieurskunst machte es in den für einen ganzen Karäter „nur das Dop-
1950er Jahren möglich, diesen Natur- pelte“ auf den Tisch legen muss – abge- Für die geplagten Verkäufer in den Dia-
Prozess in der Synthese nachzustellen. sehen von der Karat-Größe und Reinheit mant-Börsen Antwerpen und London
Dem Hersteller General Electric gelang dieses Steins wird er auch für die Selten- und für die Juweliere der Hinweis, dass
es unter fast 6.900 bar Atmosphären- heit gefundener großer Diamanten be- alle diese „Labor-Diamanten“ mit Laser
druck und 3.500° Celsius erfolgreich, zahlen müssen. Soweit das bisherige mikroskopisch klein als solche gekenn-
den sogenannten „Man Made™“ Dia- Diamant-Schmuckgeschäft, das von Na- zeichnet werden, um „betrügerische“
mant zu züchten. Eine Entwicklung, die tur-Diamanten seit Generationen ge- Verwechslung mit Natur-Diamanten zu
für die im schnellen Ausbau begriffene prägt wurde. verhindern.
serienherstellende Industrie zu einer
weiteren industriellen Revolution führen Das „Contra“ bietet jetzt ausgerechnet Das „Contra“ in der Industrie
sollte. ein dem vormals „de Beers“ zugerech- spielt sich derzeit nicht so
netes Unternehmen. Aus der Synthese – drastisch ab
„Diamanten“ sind aus unserer heutigen man spricht hier von „im Labor“ er-
Welt also nicht mehr wegzudenken. We- zeugten Diamanten mit einer Reinheit Im Jahr 1957 – nach der ersten Verfüg-
gen ihrer Härte und Unbezwingbarkeit – von color und clarity (der Klassifizierung barkeit synthetischer Diamanten – zu-
als entscheidender Kostensenker für un- von geschliffenen Natur-Diamanten nächst als Diamant-Körnung für die
zählige Werkzeuganwendungen in der (Brillianten) nachempfunden); wobei Entwicklung neuer kunstharzgebun-
Industrie – und wegen ihrer brillierenden, sich die Farbe dieser Diamanten sogar dener Diamant-Schleifscheiben erstmals
unvergänglichen Schönheit als Schmuck noch wählen lässt: weiß, blau oder rosa. auch für das Vorschleifen von Hartme-
für die so wertgeschätzten Frauen. Und dazu das Beste: den Preis kann sich tall genutzt, wurde die Industrie in den
jeder beim Kauf direkt bei diesem Kon- 1960er, 1970er und 1980er Jahren von
Es beginnt beim Schmuckstein sortium ab 0,25 bis 2,0 ct selbst aus- einer Vielzahl von Innovationen „über-
rechnen. rannt“, die sie sich teils erst mit Verzöge-
Folge ich der Fragestellung „Diamant rung erschließen konnte.
contra Diamant?“ werde ich heute im Ein Beispiel:
Jahre 2021 bereits bei Diamant als be- Preis 0,25 ct = 200 US-Dollar Denken wir hierbei besonders an die
gehrter Schmuckstein (leider) fündig. 0,5 ct = 400 US-Dollar seit 1973 verfügbaren polykristallinen
Beispielsweise wird kein Käufer eines ge- 1,0 ct = 800 US-Dollar synthetischen Diamanten (Kürzel PKD).
2 Sonderdruck aus dihw 13 · 3 2021
Werkstoffe
Dabei handelt es sich einfach ausge-
drückt um synthetische Diamant-Kör-
ner in einer zylindrischen Form, die un-
ter Druck und Hitze auf eine runde Hart-
metallplatte (als Träger) und unter Beifü-
gung von Wolfram und Kobalt als Kata-
lysator aufgepresst werden, ähnlich der
Diamant-Synthese.
Die ersten PKD-Platten hatten nur einen
Durchmesser von 3,2 mm. Doch me-
chanisch aufgeteilt in Rechtecke waren
sie Grundlage von sogenannten PKD-
Zerspanungswerkzeugen, die das Unter-
nehmen LACH DIAMANT 1973 auf der
Hannover Frühjahrsmesse zum Beispiel
für die erstmals damit mögliche wirt-
schaftliche Drehbearbeitung von Kup-
ferkollektoren (und deren eingebacke-
ner Kunststoffglimmer) erfolgreich prä-
sentierte.
Bereits ab 1973 lösten polykristalline Drehwerkzeuge das Überdrehen der Kupferlamelle
Wiederum war eine neue Technologie von roh- und feingedrehten Kupferkollektoren ab.
geboren. Kompakte Diamant-Blöcke –
PKD – als Grundlage für die Entwicklung Der Einzug polykristalliner Schneid- Indirekt ist Hartmetall bei diesem Bei-
hartmetallüberlegener Zerspanungs- werkzeuge in die Aluminium verarbei- spiel zum Teil im „Contra“, da Diamant
werkzeuge für „schnelleres Drehen, tende Automobilindustrie brachte auch in der Schleifscheibe für Hartmetall auch
Bohren und Fräsen mit Synthesedia- hier das „Contra“ in der Kolbenfertigung präsent ist: Pars pro Toto.
manten“. und die Erkenntnis, dass die beim Dre-
hen mit polykristallinen Schneidstoffen Schon früh nach dem erfolgreichen Ein-
Das Überdrehen der Kupfer-Kollek- erzeugte Oberflächengüte – entgegen satz von PKD-Dreh-, PKD-Bohr- und
toren ist ein weiteres „Contra“ in die- der bisher eingesetzten Natur-Diaman- PKD-Fräswerkzeugen wurde neben NE-
ser Betrachtung. Bis zum Einsatz der ers- ten – die Grundlage für einen perfekten Werkstoffen, wie Aluminium und Kup-
ten PKD-dreborid®-Drehstähle wurden Schmierfilm schuf, der „Kolbenfresser“ fer, auch mit Materialien aus dem Be-
Kupfer-Kollektoren in der Feinbearbei- ab sofort weitestgehend verhinderte. reich der Kunststoffe experimentiert.
tung ausschließlich mit Natur-Diaman- Beispielsweise Weich- und Hartkunst-
ten überdreht. Mit dem Ergebnis, ich er- Ein weiteres „Diamant contra Diamant“ stoffe, Glasfaser und Kohlenstoff-Faser-
innere mich an mein erstes Auto, dass rückt Composite- und Holz-Werkstoffe Materialien, Elektrografit-Kohlen und di-
ich wegen der Scheibenwischanlan- und deren Industrie in den Fokus. verse Holzwerkstoffe.
ge alle 750 km die Werkstatt aufsuchen
musste, um den Scheibenwischer-Mo- Aus dieser experimentierfreudigen Zeit
tor zu wechseln; andernfalls hätte der stammt auch das linke Foto eines PKD-
Scheibenwischer beim nächsten Regen Schaftfräsers bei der spangebenden Be-
stehen bleiben können. arbeitung eines GFK-Bauteils.
Und heute? Probleme mit Scheibenwi- Als 1977 die zweite productronica in
scher-Motoren? Nein danke. PKD über- München anstand, wurden PKD-Werk-
dreht sollten diese mehrere Auto-Leben zeuge zum Sägen/Ritzen/Fräsen/Bohren
aushalten. auf einer eigens beschafften Amacher-
Leiterplatten-Maschine einem erstaun-
Ähnliches „Contra“ – klar für PKD – lässt ten Publikum vorgeführt. Mit so groß-
sich auch vom Überdrehen von Mo- em Erfolg, dass zunächst – bis zur Ent-
tor-Kolben berichten. Noch bis in die deckung der Funkenerosion – die Erwar-
1970er Jahre konnte ich bei meiner Fahrt tung der einschlägigen Industrie ent-
zur Messe in Hannover Autos gehobener täuscht werden musste.
Klassen am Fahrzeugrand – offenbar mit
„Kolbenfresser“ – stehen sehen. Kundige Spangebendes PKD-Fräsen von glasfaser- Andere Industrien wurden zwischen-
Fahrer waren seinerzeit überzeugt, ihre verstärktem Kunststoff (GFK) anlässlich zeitlich ebenso neugierig und es wur-
Neuwagen auf dieser Strecke so „richtig eines Versuchs 1974 – im Vergleich zu dia- de ebenso fleißig weiter experimentiert
einfahren“ zu müssen. Hielt der Motor mantbesetzten galvanischen Werkzeugen beziehungsweise konstruiert. Zum Bei-
durch, war es ein gutes Auto… wenig Staubentwicklung. spiel für die Luftfahrzeug-Industrie –
Sonderdruck aus dihw 13 · 3 2021 3
Werkstoffe
Zerspanung von Kohlestoff-Faser-Bautei-
len –, die insbesondere bei einem Herstel-
ler umwälzende Erfolge in der Entwick-
lung spiralisierter Bohrer mit sich bringen
sollte. Ein echtes „Contra“ sollte sich bei
der Bearbeitung der Composite-Materi-
alien ergeben. Und bei anstehenden Pro-
blemlösungen ein Für und Wider. Unter-
schiedliche Fertigungs- beziehungsweise
Werkzeug-Technologien schufen bei dem
gleichen verwendeten Material „Dia-
mant“ ein Pro und Contra. Erstmals stan-
den sich PKD-Werkzeuge und die bereits
„traditionsreichen“ diamantbelegten gal-
vanischen Werkzeuge gegenüber.
Besondere Vorteile der Galvanik
Fast alle auf Stahlkörper projizierten Pro- Diamant contra Diamant – am Beispiel eines Einzel-Natur-Diamant-Abrichters zu einer
file können mit Diamant belegt und Diamant-Abrichtrolle.
nach Abnutzung im Service wiederbe-
legt werden. Die auf der Oberfläche des rationen problemlos und wirtschaftlich Wenn wir zuletzt nun den Diamanten
Stahlkörpers aufgetragenen Diamant- durchführbar und entsprechend zu emp- selbst betrachten – wird er in naher Zu-
Körner ermöglichen – je nach Korn- fehlen. Profil- und Bohr-Werkzeuge kön- kunft das härteste aller Dinge bleiben?
größe – gute Abtragsraten, was auch nen je nach Bauteil mit PKD-Schneiden Da bin ich mir persönlich nicht ganz so
für Entgrataufgaben besonders emp- konstruktiv ausgelegt werden, was für sicher. Das „Contra“ könnte auch hier
fehlenswert ist. Sie sind vielseitig ein- größere Fertigungs-Auflagen empfeh- bereits im Kommen sein.
setzbar, wie Trennscheiben bis zu ho- lenswert ist. Weitere Vorteile ergeben
hem Durchmesser, zum Beispiel um GFK sich im Vergleich zu galvanisch belegten Dieser Tage war in der Presse von einem
und andere Hartmaterialien zu trennen. Diamant-Werkzeugen beispielsweise bei „Glas“ die Rede, mit dessen Härte man
Der Nachteil: Staubentwicklungen, die Einstich-Werkzeugen mit exakt vorge- sogar die Oberfläche von Diamant rit-
abgesaugt werden müssen. LACH DIA- gebenen Toleranzen für Ecken und Ra- zen könnte…
MANT hält beispielsweise für Hohlboh- dien für die Serienfertigung. Bei der
rer eine besondere Lösung für die Ab- Zerspanung erzeugte Späne sind sehr Horst Lach
saugung am Werkzeug bereit. gut absaugbar. PKD-Schneiden können
mehrfach im Service nachgeschliffen
Besondere Vorteile von PKD werden.
Soweit es die Geometrien der zu bear- Diamant-Werkzeuge haben sich in der
beitenden Composite-Bauteile (GFK/CFK Welt der Technik, vor allem in den letz-
etc.) erlauben, sind Dreh- oder Fräs-Ope- ten 50 Jahren einen festen unumstöß-
lichen Platz erobert. Die Reihe der aufge-
zeigten Beispiele ließe sich leicht erwei-
tern – Erfindergeist und (positives) Quer-
denken werden in vielen Branchen bezie-
hungsweise für viele Anwendungen das
„Pro und Contra“ zusätzlich bereichern.
Denken wir als Anstoß hierbei an den
Natur-Diamant als Einzel-Werkzeug für
das Abrichten und Profilieren von Schleif-
scheiben – er wurde als Einzel-Abricht-
werkzeug selbst durch eine Kette von In-
novationen in der Serienfertigung abge-
löst. Etwa in der Reihenfolge dieser Ent-
wicklungen: durch den Vielkorn-Ab-
Galvanisch mit Diamant belegte Diamant- richter, die Diamant-Fliese beziehungs-
Trennscheibe beim Trennen eines Bauteils weise Abrichtplatte und – up to date – PKD-Werkzeug beim Glanzdrehen einer
aus Glasfaser-Materialien (GFK). durch Diamant-Abricht-Rollen. Aluminium-Felge.
Weitere Infos: www.lach-diamant.de
4 Sonderdruck aus dihw 13 · 3 2021
Sie können auch lesen
