selbstbeschichten ohne spezialisten – verkürzung der prozesskette
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Selbstbeschichten ohne Spezialisten – Verkürzung der ProzessketteTRANSCRIPT
Dr. T. Cselle, PLATIT AG, Selzach, Schweiz
Hamburg, 22.01.2014
Das Wesentliche spielt sich in einer dünnen Schicht ab
Selbstbeschichten ohne Spezialisten – Verkürzung der Prozesskette
- Entwicklung und Produktion von High-Tech-PVD Anlagen und Schichten - Turnkey-Systeme - 90 Mitarbeiter (eigenständiges KMU) - 385 Anlagen in 38 Ländern (Jan/2014) - Open Source Philosophie - Keine Lohnbeschichtung
PL1001 PL1001
MoDeC®
80+
111
311
411
Verkäufe und Installationen in den letzten 15 Jahren 211
In-House-Beschichtung Lohnbeschichtung
Design
In House Beschichtung
Vorbearbeitung
Wärmebehandlung Fertigbearbeitung
Qualitäts- kontrolle
Grundsätzliche Ausführungsarten von Werkzeugbeschichtungen heute
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Antwortzeit Logistik Regionale Präsenz
Hartfräsen der Segmente mit beschichteten VHM-Fräsern Falt- und Stanzwalzen mit
beschichteten Segmenten
Kartonverpackungen
Beschichtetes Falt- und Stanzsegment
Produkt; Komplettmaschine Zum Falten und Stanzen von Kartonverpackungen Fa. Madern, Vlaadingen, NL
Schnelle Antwortzeit durch Integration der Beschichtung in die mechanische Fertigung
Hartbohren der Segmente Mit beschichteten VHM-Bohrern
Antwortzeit Logistik Regionale Präsenz
Quelle: Madern, Vlaardingen, Holland
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Qualität
In-House-Beschichtung ermöglicht die richtige Reihenfolge für Entschichten, Nachschleifen und Nachbeschichten
Die Entschichtung des frisch nachgeschliffenen Werkzeuges kann die Schneidstoffoberfläche beschädigen. Die Schneidkantenpräparation kann diese Beschädigungen nur bedingt eleminieren.
Die meisten Werkzeugbeschädigungen geschehen während des Handlings (Verpacken, Chargieren)
Konventionell durch Lohnbeschichtung Zukunftsweisend durch In-House-Beschichtung
Qualität
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26
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16
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TiN TiCN
unbeschichtet neubeschichtet nachgeschliffen nachgeschliffen+entschichtet+neubeschichtet
entschichtet+nachgeschliffen+neubeschichtet
Mat.: 42CrMo4 - Rm=1000N/mm2 - Externe MQL Wz.: d=10mm - z=4 - VHM Schaftfräser - vc=130 m/min - fz=0.07 mm/z - ap=ae=4mm
Einfluss der Reihenfolge auf die Standzeit bei beschichteten VHM-Fräsern
Qualität
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4
Kobalt-Leaching; [%]
0
4
5
6
7Haftgüte; [HF]
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6
7
3
2
1
Grenze für guteHaftung
0.7 %
Wieviel Kobalt-Leaching ist akzeptierbar? Hartmetallsorte K10 mit 6% Kobalt
Qualität
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Service
Turnkey Beschichtungssystem
-
Service
Elemente eines Turnkey Beschichtungssystem
- Open Source Philosophie - Planung - Beschichtung
- Offene Software - Offene Hardware
- Vor- und Nachbehandlung - Mikrostrahlen - Bürsten - Schleppschleifen - Magnetfinish
- Qualitätskontrolle - Reinigung - Entschichtung
Service
Empfehlung der optimalen Radien zur Schneidenpräparation von VHM-Fräsern
1.2312 - 40CrMnMoS8-6 1.7225 – 42 CrMo4V 1.2343, X38CrMoV5-1 Warmarbeitsstahl, 57 HRC
Zum schlüsselfertigen Beschichtungssystem gehört nicht nur die Lieferung der Anlagen. Der Anwender muss das Know-How auch bekommen; WIE er ALLE Aufgaben ausführen muss.
“Wenn wir wissen, was wir alles wissen sollten, wissen wir schon viel.“ Brigitte Fuchs
Service
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Preis, Kosten, Gewinn
Finanzielle Gewinndaten für verschiedene Beschichtungsanlagen Preis, Kosten, Gewinn
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Eigene Schichten
CP- Stähle - CP Stähle; hohe Festigkeit (800…1100 N/mm2) - Extrem feines Gefüge durch Recrystallisation mit Mikrolegierungselementen von Ti or Cb - CP Stähle: Gewichtsreduktion
Quelle: ThyssenKrupp Steel Europe, Volkswagen AG, Salzgitter AG
Anwendung: Feinschneiden von CP- (Complex Phase) - Stählen
Eigene Schichten Feinschneiden
Verschleiss-Vergleichsanalyse mit Hilfe von REM-Aufnahmen nach 30’000 Schnitthüben
Anwendung: Feinschneiden von CP- (Complex Phase) - Stählen
Dedicated Schicht zum Feinschneiden auf der Basis von TripleCoating3® : AlCrN3®
Quelle: Feintool, Liss, Schweiz
Eigene Schichten Feinschneiden
REM-Vergleich nach 110’000 Schnitthüben
Material: 16MnCr5 Rm: 440 N/mm2
Blechdicke: 5.6 mm
Quelle: FEINTOOL, Liss, Schweiz
AlTiSiN Referenz FeinAl+; AlTiCrN4
Eigene dedicated Schicht für Feinstanzen von Getriebeteilen
Eigene Schichten Feinschneiden
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Breites Schichtspektrum
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20
40
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80
100
120
140
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
PVD-Standard-Schichten für industrielle Zerspanungswerkzeuge in den letzten 33 Jahren
TiN
+ TiCN CrN
+ TiAlN
2013: Mehr als 130: Ti-basiert Ti-C basiert Cr-basiert Zr-basiert W-basiert V-basiert Mo-basiert Al-basiert Cr-basiert Si-basiert …..
nACo
Breites Schichtspektrum
Breites Schichtspektrum
Schichtgenerationen Grundschichten des Generationen 1 und 2
Dedicated (an die Anwendung angepasste) Schichten können die Leistung enorm steigern
Breites Schichtspektrum Dedicated Schichten
Werkzeug: Kristen & Görrmann,
Schrupp-WSP Schlicht-WSP
Stan
dmen
ge; L
m [Z
ahnr
äder
]
Stan
dmen
ge; L
m [Z
ahnr
äder
]
Schruppen und Schlichten mit verschiedenen Schichten in einem Werkzeug Dedicated (an die Anwendung angepasste) Schichten können die Leistung enorm steigern
600
450
0
100
200
300
400
500
600
700
SchruppennACo3
SchlichtennACo2
2013
2009
Breites Schichtspektrum Dedicated Schichten
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
vc [m/min] f [mm/rev] Lm [holes] Produktivityvf [mm/min]
tc / hole[sec]
machine+tools costs
/ WZ-Einsatz [€]
TiAlN nACo3
140
200
0.39 0.43
34050 35035 1475
2304
2.44
1.56
4717
3146
Wst.Material: GGG40 – ap=60 mm VHM-Stufenbohrer: d=7.1/12 mm – IK: 70 bar - 5 % Emulsion
Quelle: Sauer Danfoss, Steerings, Dänemark
Produktivitätserhöhung mit Nanocomposite-Schicht: nACo2® (AlTiN/SiN)
Breites Schichtspektrum
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1
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5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Kapazität nach Bedarf
In KMUs: Wegen Flexibilität
Trend zu mehreren kleinen – mittelgrossen PVD-Anlagen mit 5-6 Chargen / Tag statt einer grossen Anlage mit 2-3 Chargen / Tag
( )
Hauzer Flexicoat 850
Ø500 x 500
PLATIT Pi411
Ø500 x 460 mm
PLATIT Pi311-ECO
Ø485 x 440 mm
PLATIT Pi111
Ø355 x 460 mm
H: Hersteller T: Maschinetyp: V: Beschichtungsvolumen:
Balzers Ingenia
Ø360 x 400 mm
Metaplas Domino
Ø300 x 300 mm
Eifeler Alpha 200
Ø350 x 325 mm
PLATIT Pi111
Ø300 x 440 mm
H: T: V:
Kapazität nach Bedarf
0
1
2
3
4
5Schnelle Antwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKostenGewinn
Eigene(exklusive)Schichten
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Was ist wichtig für die Schichtanwender? oder
Was sind die wichtigsten Gründe für die In-House Beschichtung?
Quelle: L.E.K., München
Neue dedicated Schichten
Dedicated (an die Anwendung angepasste) Schichten können die Leistung enorm steigern
Leist
ung
Anwendungsbereich
Universalschicht
Dedicated Schicht-1
Dedicated Schicht-2
Breites Schichtspektrum Dedicated Schichten
Schichtgenerationen Grundschichten des Generationen 3 und 4
Neue dedicated Schichten
Anwendung: Superharte Zerspanung
4
TiSi
Ti
AlSi
3 2
1
TiXCo3® (Si>20%)
TiXCo3®
2. step: Kernlayer AlTiN/SiN
AlTiN/SiN nACo
1. step: Haftlayer TiN
TiN
3. step: Toplayer TiSiN
TiSiN
TripleCoatings3®: Neue (3.) Generation von PVD-Schichten
Neue dedicated Schichten
Fräsen mit TiXCo3®: Im gehärteten Stahl über 60 HRC
Neue dedicated Schichten
Fräsen mit TiXCo3® Im gehärteten Stahl über 54 HRC
0
50
100
150
200
250
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Hardcut
TiXCo3
Durchschnittsverschleiss VB [um]
Fräszeit [min]
Mat.: Kaltarbeitsstahl - 1.2379 – SKD11 – Wz: d=10mm - z=2 vc=100 m/min – ap=0.3mm – ae=5.5 mm – fz=0.165 mm - MQL
Neue dedicated Schichten
AlCrTiN gradient
AlCrTiN4®
Al/CrN-Multilayer
CrCN AlCrN
CrTiN
Anwendungen von QuadCoatings4®
Neue Schicht fürs Gewinden
+CrCN
Neue dedicated Schichten
6
9
12
15
18
0 250 500 750
Max
. tor
que
(Nm
)
Number of formed threads
CrAlN-HiPi2
AlCrTiN-Tribo
TiN Reference
vc = 20m/min
Wst.Material: 40CrMnMo7 - Rm= 945 N/mm2 Wz.: M8-6HX-InnoForm1-Z - HSSE 23/1 – Ø7.4 – ap=1.5xd, MQL
AlCrN
Gewindeformen
Anwendungen von QuadCoatings4® in Getriebe- und MotorenfertigungNeue Schicht für’s Gewinden
Gewindeformen
0
1
2
3
4
5
SchnelleAntwortzeit
Einfache Logistik
Regionale Präsenz
Qualität
Service
PreisKosten…
Eigene(exklusive)…
BreitesSchichtspektrum
Kapazität nachBedarf
Neue, dedicated Schichten
Zusammenfassung
Dr. T. Cselle, PLATIT AG, Selzach, Schweiz – Hamburg, 22.01.2014
Die wichtigsten Kriterien des Anwenders sprechen eindeutig für die In-House Beschichtung
Das Wesentliche spielt sich in einer dünnen Schicht ab