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DLC vs. PVD-Beschichtung für Schneidwerkzeuge: Welche Beschichtung sollten Sie wählen?
Die Wahl der richtigen Beschichtung ist wichtig für Schneidewerkzeug Leistung. Eine gute Beschichtung kann den Verschleiß reduzieren, die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern, die Reibung verringern und das Werkzeug besser mit bestimmten Materialien arbeiten lassen.
Unter verschiedenen Beschichtungsoptionen, DLC-Beschichtung und PVD-Beschichtung sind zwei gängige Optionen. Beide werden zum Schutz von Schneidwerkzeugen verwendet, aber sie sind nicht dasselbe. Ihre Struktur, ihr Aussehen, ihre Leistung und ihre Anwendungsbereiche sind unterschiedlich.
Bei der CNC-Bearbeitung lautet die Frage nicht einfach “Welche Beschichtung ist besser?”. Die bessere Frage lautet:
Welche Beschichtung ist für Ihr Material, die Schnittbedingungen und den Werkzeugtyp am besten geeignet?
In diesem Artikel werden wir vergleichen DLC vs. PVD-Beschichtung unter dem Gesichtspunkt der Anwendung von Schneidwerkzeugen.
Was ist PVD-Beschichtung?
PVD steht für Physikalische Gasphasenabscheidung. Es handelt sich um ein Beschichtungsverfahren, das in einer Vakuumkammer durchgeführt wird. Während des Prozesses werden Beschichtungsmaterialien verdampft und auf die Werkzeugoberfläche aufgebracht, um eine dünne, harte Schutzschicht zu bilden.
PVD ist nicht eine einzige Beschichtung. Es handelt sich um eine Beschichtungstechnologie. Viele gängige Werkzeugbeschichtungen werden durch PVD hergestellt, z. B:
- TiN-Beschichtung
- TiAlN-Beschichtung
- AlTiN-Beschichtung
- CrN-Beschichtung
- TiCN-Beschichtung
Für Schneidwerkzeuge, PVD-beschichtete Schneidwerkzeuge sind weit verbreitet, da sie die Verschleißfestigkeit, die Oberflächenhärte, die Oxidationsbeständigkeit und die Lebensdauer der Werkzeuge verbessern können.
PVD-Beschichtungen werden häufig für die maschinelle Bearbeitung verwendet:
- Stahl
- Rostfreier Stahl
- Gusseisen
- Legierter Stahl
- Wärmebehandelte Materialien
- Allgemeine Metallteile
Da verschiedene PVD-Beschichtungen unterschiedliche Eigenschaften haben, hängt die richtige Wahl vom Material und den Schneidbedingungen ab.
Was ist eine DLC-Beschichtung?
DLC steht für Diamantähnlicher Kohlenstoff. Es handelt sich um eine Beschichtung auf Kohlenstoffbasis mit diamantähnlichen Eigenschaften. Im Vergleich zu vielen herkömmlichen Beschichtungen ist die DLC-Beschichtung bekannt für ihre geringe Reibung, hohe Härteund hervorragende Antihaftwirkung.
Bei Schneidwerkzeugen ist DLC besonders nützlich bei der Bearbeitung von Materialien, die leicht an der Schneide haften bleiben.
Typische Anwendungen sind:
- Bearbeitung von Aluminiumlegierungen
- Kupferbearbeitung
- Bearbeitung von Messing
- Graphit-Bearbeitung
- Kunststoffbearbeitung
- Bearbeitung von Kohlefaserverbundwerkstoffen
- Sonstige Bearbeitung von Nichteisenmetallen
Bei diesen Anwendungen ist das Hauptproblem oft nicht nur der Verschleiß. Es kann auch sein Aufbauschneide, Materialanhaftungen, schlechte Oberflächengüte oder instabiler Schnitt.
Dies ist der Ort, an dem DLC-beschichtete Werkzeuge einen hohen Wert bieten können.
DLC vs. PVD-Beschichtung: Hauptunterschiede
Obwohl sowohl DLC- als auch PVD-Beschichtungen die Leistung von Werkzeugen verbessern können, werden sie für unterschiedliche Zwecke eingesetzt.
| Artikel | DLC-Beschichtung | PVD-Beschichtung |
|---|---|---|
| Vollständiger Name | Diamantähnlicher Kohlenstoff | Physikalische Gasphasenabscheidung |
| Art der Beschichtung | Beschichtung auf Kohlenstoffbasis | Beschichtungsverfahren / Beschichtungsfamilie |
| Hauptvorteil | Geringe Reibung und Antihaftwirkung | Abriebfestigkeit und Hitzebeständigkeit |
| Gemeinsame Farbe | Schwarz, dunkelgrau oder farbiges DLC | Gold, Bronze, Schwarz, Violett, Blau, Grau, usw. |
| Reibung | Sehr niedrig | Abhängig von der Art der Beschichtung |
| Hitzebeständigkeit | In der Regel niedriger als Hochtemperatur-PVD-Beschichtungen | Oft besser für das Schneiden bei hohen Temperaturen |
| Am besten für | Aluminium, Kupfer, Graphit, Kunststoff, Verbundwerkstoffe | Stahl, rostfreier Stahl, Gusseisen, legierter Stahl |
| Gemeinsame Werkzeuge | Schaftfräser, Bohrer, Reibahlen, Einsätze | Schaftfräser, Bohrer, Einsätze, Reibahlen, Gewindebohrer |
In einfachen Worten:
Die DLC-Beschichtung wird häufig wegen der geringen Reibung und der Antihaftwirkung gewählt.
PVD-Beschichtungen werden häufig wegen ihrer Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit gewählt.
Schwarze DLC- und farbige DLC-Beschichtung
Viele Menschen denken, dass DLC-Beschichtungen nur schwarz sind. Das ist nicht ganz richtig.
In Schneidwerkzeugen, schwarze DLC-Beschichtung ist sehr verbreitet. Es hat ein dunkles, glattes Aussehen und wird häufig für die Bearbeitung von Aluminium, Kupfer, Graphit und anderen Nichteisenmetallen verwendet.
Die DLC-Beschichtung kann jedoch auch in verschiedenen Farben erscheinen. Je nach Beschichtungsaufbau, Grundschicht, Dicke und Oberflächenbehandlung können einige Werkzeuge eine farbige DLC-Beschichtung Effekt, wie Regenbogen-, Bronze-, Blau- oder Metallic-Töne.
Es gibt also im Allgemeinen zwei Arten, die Kunden sehen können:
- Werkzeuge mit schwarzer DLC-Beschichtung
- Werkzeuge zur farbigen DLC-Beschichtung
Aber es ist wichtig, eine Sache zu verstehen:
Die Farbe entscheidet nicht über die Schnittleistung.
Für die CNC-Bearbeitung, sollten die Kunden mehr Aufmerksamkeit zu zahlen:
- Struktur der Beschichtung
- Reibungskoeffizient
- Adhäsionswiderstand
- Härte der Beschichtung
- Werkzeugsubstrat
- Material schneiden
- Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
- Zustand der Kühlung
Ein schwarzes DLC-Werkzeug und ein farbiges DLC-Werkzeug sehen zwar unterschiedlich aus, aber die endgültige Leistung hängt immer noch vom Beschichtungsdesign und der Bearbeitungsanwendung ab.
Wann sollten Sie DLC-beschichtete Werkzeuge wählen?
Sie sollten berücksichtigen DLC-beschichtete Schneidwerkzeuge wenn das Werkstückmaterial leicht an der Schneide haftet.
Dies ist üblich in Aluminiumbearbeitung. Aluminium ist im Vergleich zu Stahl weich, aber es kann beim Schneiden leicht am Werkzeug haften bleiben. Sobald sich eine Aufbauschneide bildet, kann das Werkzeug an Schärfe verlieren, die Oberflächengüte verschlechtert sich, und die Standzeit des Werkzeugs wird instabil.
Die DLC-Beschichtung kann hier Abhilfe schaffen, da sie eine geringe Reibung und gute Antihafteigenschaften aufweist.
DLC-beschichtete Werkzeuge werden in der Regel für folgende Zwecke verwendet
- Teile aus Aluminiumlegierung
- Aluminiumkomponenten für die Automobilindustrie
- Aluminiumteile für die Luft- und Raumfahrt
- Kupferelektroden
- Graphit-Elektroden
- Kunststoffteile
- Kohlefaserverbundteile
Zum Beispiel, DLC-beschichtete Schaftfräser werden häufig bei der Aluminiumbearbeitung eingesetzt, um das Anhaften von Material zu verringern und die Oberflächengüte zu verbessern.
Wann sollten Sie PVD-beschichtete Werkzeuge wählen?
Die PVD-Beschichtung ist besser geeignet, wenn die Schneidtemperatur hoch ist oder wenn das Werkstückmaterial härter und abrasiver ist.
Bei der Bearbeitung von Stahl oder rostfreiem Stahl zum Beispiel ist die Schnittwärme in der Regel höher als bei der Aluminiumbearbeitung. In dieser Situation können Beschichtungen wie TiAlN oder AlTiN eine bessere Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit bieten.
PVD-beschichtete Werkzeuge werden üblicherweise verwendet für:
- Stahlbearbeitung
- Bearbeitung von rostfreiem Stahl
- Bearbeitung von Gusseisen
- Bearbeitung von Formstahl
- Bearbeitung von legiertem Stahl
- Allgemeine CNC-Bearbeitung
Für viele universelle Bearbeitungsanwendungen, PVD-beschichtete Schneidwerkzeuge sind nach wie vor eine zuverlässige und kostengünstige Wahl.
DLC-beschichtete Schaftfräser
Unter allen DLC-beschichteten Werkzeugen, DLC-beschichtete Schaftfräser sind eine der am häufigsten verwendeten Produktarten.
Sie werden häufig für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium und Nichteisenmetallen eingesetzt. Mit einer scharfen Schneide und einer reibungsarmen Beschichtung können sie dazu beitragen, das Anhaften von Spänen zu verringern und die Bearbeitungsstabilität zu verbessern.
DLC-beschichtete Schaftfräser sind geeignet für:
- Schlitzfräsen
- Seitliches Fräsen
- Taschenfräsen
- Oberflächenbehandlung
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium
Für Aluminiumteile mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte können DLC-beschichtete Schaftfräser eine gute Wahl sein.
DLC-beschichtete Bohrer
DLC-beschichtete Bohrer werden auch häufig beim Bohren von Aluminium, Kupfer und Verbundwerkstoffen eingesetzt.
Beim Bohren ist die Spanabfuhr sehr wichtig. Wenn Späne an der Spannut haften, kann der Bohrer mehr Wärme erzeugen, an Genauigkeit verlieren oder sogar brechen.
Durch die DLC-Beschichtung wird die Oberfläche des Bohrers glatter und die Späne können leichter abgeführt werden.
DLC-beschichtete Bohrer sind geeignet für:
- Bohren von Aluminium
- Kupferbohren
- Bohren von Verbundwerkstoffen
- Bohren von Kunststoffen
- Präzise Lochbearbeitung
Für Kunden, die eine stabile Lochqualität und eine bessere Spanabfuhr benötigen, sind DLC-beschichtete Bohrer eine Überlegung wert.
DLC-beschichtete Reibahlen
Für die Feinbearbeitung von Bohrungen, DLC-beschichtete Reibahlen können ebenfalls verwendet werden, insbesondere bei der Bearbeitung von Nichteisenwerkstoffen.
Eine Reibahle erfordert eine gute Maßhaltigkeit und Oberflächengüte. Wenn das Material an der Schneide haftet, kann die Qualität der Bohrung instabil werden.
Die DLC-Beschichtung kann dazu beitragen, die Reibung zu verringern und die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern.
DLC-beschichtete Reibahlen werden häufig verwendet für:
- Aluminium-Präzisionslöcher
- Teile aus Kupfer
- Nichteisenhaltige Komponenten
- Anwendungen mit hoher Oberflächengüte
- Maßgeschneiderte Werkzeuge für die Lochbearbeitung
Für die Hochpräzisionsbearbeitung sollte die Beschichtung zusammen mit der Werkzeuggeometrie, der Toleranz und den Schnittparametern ausgewählt werden.
DLC-beschichtete Einsätze
DLC-beschichtete Einsätze können zum Drehen und Fräsen von Nichteisenwerkstoffen verwendet werden. Sie sind besonders nützlich, wenn der Kunde eine bessere Oberflächengüte und geringere Reibung benötigt.
Zu den üblichen Anwendungen gehören:
- Aluminium-Drehen
- Kupferdrehen
- Veredelung von Nichteisenmetallen
- Kunststoffbearbeitung
- Leichte Schneidanwendungen
DLC-beschichtete Einsätze sind jedoch nicht immer die beste Wahl für Stahl oder rostfreien Stahl. Für diese Werkstoffe können andere PVD-Beschichtungen aufgrund ihrer höheren Hitzebeständigkeit besser geeignet sein.
Ist DLC immer besser als PVD?
Nein. DLC ist nicht immer besser als PVD.
Dies ist ein häufiges Missverständnis.
DLC eignet sich sehr gut für Anwendungen mit geringer Reibung und Antihaftwirkung. Für das Schneiden bei hohen Temperaturen, die Bearbeitung von schwerem Stahl oder rostfreiem Stahl sind jedoch einige PVD-Beschichtungen besser geeignet.
Zum Beispiel:
- Für die Aluminiumbearbeitung ist DLC oft eine gute Wahl.
- Für die Stahlbearbeitung kann eine TiAlN- oder AlTiN-PVD-Beschichtung besser geeignet sein.
- Bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl hängt die Wahl der Beschichtung von der Schnittgeschwindigkeit, dem Kühlmittel und der Werkzeuggeometrie ab.
- Für die Graphitbearbeitung können je nach Anwendung DLC- oder Diamantbeschichtungen in Betracht gezogen werden.
Daher sollte die richtige Beschichtung auf der Grundlage der tatsächlichen Arbeitsbedingungen ausgewählt werden.
Wie man zwischen DLC- und PVD-Beschichtung wählt
Bevor Sie sich für eine Beschichtung entscheiden, sollten Sie zunächst die folgenden Angaben überprüfen:
- Welches Material soll bearbeitet werden?
- Ist es Schruppen oder Schlichten?
- Ist die Schnittgeschwindigkeit hoch oder niedrig?
- Wird ein Kühlmittel verwendet?
- Ist das Verkleben von Material ein Problem?
- Wird der Werkzeugverschleiß hauptsächlich durch Hitze, Reibung oder Abrieb verursacht?
- Welche Oberflächenbeschaffenheit ist erforderlich?
- Welche Art von Werkzeug wird benötigt?
Wenn das Hauptproblem Materialanhaftungen, Aufbauschneiden oder eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit bei Aluminium oder Nichteisenwerkstoffen sind, kann eine DLC-Beschichtung die bessere Wahl sein.
Wenn das Hauptproblem eine hohe Schneidtemperatur ist, hartes Material, oder abrasivem Verschleiß kann eine PVD-Beschichtung besser geeignet sein.
Abschließende Empfehlung
Sowohl DLC- als auch PVD-Beschichtungen können die Leistung von Schneidwerkzeugen verbessern, sind jedoch für unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen konzipiert.
Wählen Sie DLC-beschichtete Werkzeuge, wenn Sie sie brauchen:
- Geringe Reibung
- Gute Anti-Haft-Eigenschaften
- Bessere Oberflächenqualität
- Bearbeitung von Aluminium
- Kupferbearbeitung
- Bearbeitung von Graphit oder Verbundwerkstoffen
- Schneiden von Nichteisenwerkstoffen
Wählen Sie PVD-beschichtete Werkzeuge, wenn Sie sie brauchen:
- Gute Verschleißfestigkeit
- Bessere Hitzebeständigkeit
- Stahlbearbeitung
- Bearbeitung von rostfreiem Stahl
- Bearbeitung von Gusseisen
- CNC-Schneiden für allgemeine Zwecke
Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Beschichtung für Ihre Anwendung geeignet ist, prüfen Sie am besten zuerst das Werkstückmaterial, den Bearbeitungsprozess, die Schnittparameter und den Werkzeugtyp.
Als Hersteller von Schneidwerkzeugen kann Sundi Folgendes bieten DLC-beschichtete Werkzeuge, PVD-beschichtete Werkzeuge und kundenspezifische beschichtete Schneidwerkzeuge je nach den unterschiedlichen Bearbeitungsanforderungen.
Ob Sie nun Werkzeuge für die schwarze DLC-Beschichtung, farbige DLC-Beschichtungswerkzeuge, oder einer kundenspezifischen Beschichtungslösung können wir Ihnen helfen, die richtige Option für Ihre CNC-Bearbeitungsanwendung zu wählen.
FAQs
Ist eine DLC-Beschichtung besser als eine PVD-Beschichtung?
DLC-Beschichtungen eignen sich besser für Anwendungen mit geringer Reibung und Antihaftwirkung, insbesondere bei Aluminium und Nichteisenwerkstoffen. PVD-Beschichtung ist oft besser für Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Hochtemperaturschneiden. Die bessere Wahl hängt vom zu bearbeitenden Material und den Schnittbedingungen ab.
Welche Materialien sind für DLC-beschichtete Werkzeuge geeignet?
DLC-beschichtete Werkzeuge werden üblicherweise für Aluminium, Kupfer, Messing, Graphit, Kunststoff, Kohlefaserverbundwerkstoffe und andere Nichteisenwerkstoffe verwendet. Sie sind besonders nützlich, wenn das Material leicht an der Schneide haften bleibt.
Können DLC-beschichtete Werkzeuge Stahl bearbeiten?
In den meisten Fällen sind DLC-beschichtete Werkzeuge nicht die erste Wahl für die Stahlbearbeitung. Beim Schneiden von Stahl entsteht in der Regel größere Hitze, und einige PVD-Beschichtungen wie TiAlN oder AlTiN sind möglicherweise besser geeignet. Die endgültige Wahl hängt jedoch von dem genauen Material und den Schnittbedingungen ab.
Was ist der Unterschied zwischen schwarzer DLC- und farbiger DLC-Beschichtung?
Die schwarze DLC-Beschichtung ist das häufigste Erscheinungsbild von DLC-beschichteten Werkzeugen. Farbige DLC-Beschichtungen können aufgrund der Schichtstruktur, der Grundschicht, der Dicke oder der Oberflächenbehandlung unterschiedliche Farben aufweisen. Die Farbe selbst ist nicht entscheidend für die Leistung des Werkzeugs. Wichtiger sind der Beschichtungstyp und die Anwendung.
Welche Werkzeuge können mit DLC-Beschichtung hergestellt werden?
Zu den gängigen DLC-beschichteten Werkzeugen gehören DLC-beschichtete Schaftfräser, DLC-beschichtete Bohrer, DLC-beschichtete Reibahlen, DLC-beschichtete Wendeplatten und kundenspezifische DLC-beschichtete Schneidwerkzeuge. Diese Werkzeuge werden häufig für die Bearbeitung von Aluminium und Nichteisenwerkstoffen verwendet.
Ist eine DLC-Beschichtung für die Aluminiumbearbeitung geeignet?
Ja. Die DLC-Beschichtung ist sehr gut für die Aluminiumbearbeitung geeignet, da sie eine geringe Reibung und gute Antihafteigenschaften aufweist. Sie kann dazu beitragen, Aufbauschneiden zu reduzieren, die Oberflächengüte zu verbessern und die Standzeit der Werkzeuge zu erhöhen.
