Laserstrahlhärten und -legieren von Schneidkanten in Verbindung mit Dünnschichttechnologie

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Die Arbeiten am Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH) fokussierten sich auf das Laserstrahlhärten und -legieren von Schneidkanten in Verbindung mit CVD-Dünnschichten. Ergänzend wurde an der TU Dresden das Verschleißverhalten von lasermodifizierten Schneidwerkzeugen im Vergleich zu konventionellen Werkzeugen untersucht. Zunächst wurden grundlegende Untersuchungen zu Werkzeugwerkstoffen, Gefügeausbildung, Härtegraden, Verfahrensparametern und Fertigungstechnologien durchgeführt. Die Härtungsversuche deckten ein breites Parameterfeld ab, wobei eine leistungsfähige Temperaturregelung für eine stabile Prozessführung sorgte. Es konnte nachgewiesen werden, dass das partielle Nachhärten von CVD-beschichteten Werkzeugen durch temperaturgeregelte Laserbehandlung möglich ist. Standmengenuntersuchungen zeigten, dass die Verschleißbeständigkeit laserstrahlnachgehärteter Schneidkanten das Niveau konventioneller vakuumnachgehärteter Kanten erreicht. Zudem wurde ein gezieltes Auflegieren des Werkzeugstahls X155CrVMo12-1 mit kobaltbasiertem Hartstoff WC/Co realisiert. Die Verschleißfestigkeit der laserlegierten Werkzeuge war im Vergleich zur Referenzvariante geringer. Die Ergebnisse bieten eine solide Grundlage für die Auswahl von Bearbeitungsstrategien mittels Laserbehandlung. Die Machbarkeit der Modifizierung von Schneidwerkzeugen wurde an Praxiswerkzeugen überprüft. Für große Werkzeuge empfiehlt sich das temperaturgeregelte Laserstrahlhärten,