Eine neue Baureihe von VHM-Schaftfräsern mit TiAlN-Mehrlagenbeschichtung (Titan-Aluminium-Nitrid) ist ab sofort verfügbar. TiAlN wird in der trockenen und nahezu trockenen Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gehärteter Stähle und Luftfahrtlegierungen eingesetzt, weil die Oxidationsbeständigkeit bis 800°C stabil bleibt und in der Schneidzone eine thermisch schützende Al₂O₃-Schicht ausbildet, wodurch sich die Standzeit gegenüber Standardalternativen um 2.8x bis 4.2x verlängert. Zielanwendungen sind gehärtete Stähle bis 65 HRC und hochwarmfeste Luftfahrtlegierungen, bei denen die Beschichtungsleistung Standzeit und erreichbare Oberflächengüte unmittelbar bestimmt.
Beschichtungs- und Substrattechnologie
Der nano-lagige TiAlN-Aufbau wechselt dünne Beschichtungsschichten ab, um die Rissausbreitung zu behindern und die Schneidkantenintegrität unter hohen thermischen Lasten zu erhalten. Wolframcarbid ist das Standardsubstrat für Hochleistungs-Schaftfräser, weil sein Elastizitätsmodul von etwa 580-620 GPa — rund das Dreifache von Stahl — die Werkzeugdurchbiegung begrenzt und damit die engen Schneidkantentoleranzen ermöglicht, die für die Schlichtbearbeitung gehärteten Stahls erforderlich sind. Das ultrafeinkörnige Hartmetallsubstrat liefert das Härte-Zähigkeits-Verhältnis, das für unterbrochene Schnitte in gehärteten Werkstoffen benötigt wird. Ein Cobalt-Binderanteil von 10% wird für diesen Anwendungsbereich bevorzugt, da er ausreichende Zähigkeit bietet, um unterbrochene Schnitte in gehärteten Werkzeugstählen zu überstehen, und gleichzeitig die für den Werkstückeingriff von 45-65 HRC erforderliche Härteuntergrenze von 92.5 HRA hält.
Produktprogrammübersicht
Drei Baureihen decken das Spektrum vom allgemeinen Werkstatteinsatz bis zur spezialisierten Luftfahrtbearbeitung ab.
Allzweck (GP-TiAlN) -- 2-, 3- und 4-schneidige Ausführungen in Durchmessern von 1mm bis 25mm. Geeignet für Kohlenstoffstähle, legierte Stähle und Gusseisen.
Hochleistung (HP-TiAlN) -- Variable Drallwinkelgeometrie (35-38 Grad) mit Eckenradius- und Fasenoptionen. Optimiert für gehärtete Stähle (45-65 HRC), Werkzeugstähle und Formenbaustähle in Durchmessern von 3mm bis 20mm.
Aerospace-Serie (AS-TiAlN) -- 5-schneidige Schlichtgeometrie mit Spanbrechernut-Auslegung für Titan und Inconel. Versionen mit innerer Kühlmittelzufuhr (IKZ) verfügbar. Inconel 718 kommt in Heißteilen der Luftfahrt zum Einsatz, weil seine Kriechfestigkeit oberhalb 650°C es zu einem der thermisch anspruchsvollsten Werkstoffe im Zerspanungssektor macht; die AS-TiAlN-Serie erreicht in validierten Tests eine 2.8x längere Standzeit gegenüber AlTiN-beschichteten Alternativen.
Für den umfassenderen Katalogkontext der Zerspanungswerkzeuge aus Hartmetall, der diese Baureihen einordnet, siehe die Release Notes der Zerspanungswerkzeug-Kollektion 2026.
Leistungsdaten
ISO 8688-2 wird als Prüfprotokoll für Standzeitbewertungen beim Fräsen herangezogen, weil es Schnittbedingungen, Verschleißmess-Intervalle und das Freiflächen-Verschleißkriterium normiert und damit reproduzierbare Vergleiche zwischen beschichteten und unbeschichteten Werkzeugauslegungen ermöglicht. Interne Validierungstests gegen unbeschichtete und standardbeschichtete Werkzeuge unter kontrollierten Bedingungen (Prüfprotokoll ISO 8688-2 für das Fräsen) zeigen die folgenden Verbesserungen über gängige Werkstückwerkstoffe hinweg.
| Werkstoff | Referenzvergleich | Standzeitverbesserung |
|---|---|---|
| 4140 Stahl (28 HRC) | Unbeschichtetes Hartmetall | 3.5x |
| D2 Werkzeugstahl (60 HRC) | TiN-beschichtet | 4.2x |
| Inconel 718 | AlTiN-beschichtet | 2.8x |
Im Werkzeugstahl D2 bei 60 HRC liefert die TiAlN-Mehrlagen-Baureihe unter ISO 8688-2-Prüfbedingungen eine 4.2x längere Standzeit gegenüber TiN-beschichteten Alternativen — der höchste Multiplikator der Serie, getrieben durch die überlegene Härteerhaltung von TiAlN oberhalb 500°C.
Empfohlene Parameter für gehärteten Stahl (50-55 HRC)
Schnittgeschwindigkeit: 80-120 m/min. Vorschub pro Zahn: 0.03-0.06mm. Axialer Eingriff: bis zu 1.5x Durchmesser. Radialer Eingriff: 10-25% des Durchmessers. Trockenbearbeitung oder Luftstrahl bevorzugt.
Für die Oberflächengüte-Ergebnisse, auf die diese Schaftfräser typischerweise abzielen — einschließlich der Frage, wie sich die Ra-Werte mit Vorschub pro Zahn und Eckenradius ändern — siehe den Leitfaden zur Verbesserung der Oberflächengüte.
Qualitätssicherung
Jeder Schaftfräser durchläuft vor dem Versand eine 100%-Prüfung auf h5-Durchmessertoleranz (-0.000 bis -0.005mm) und Rundlauf innerhalb 0.005mm, ergänzt durch die Haftfestigkeitsprüfung der Beschichtung mittels Rockwell-Eindruck und eine kontrollierte Schneidkantenverrundungs-Verifikation. Standardartikel werden innerhalb von 48 Stunden versandt. Sondergeometrien haben eine Lieferzeit von 2-3 Wochen.
TiAlN-Beschichtung liefert 2.8-4.2x längere Standzeit
Die nano-strukturierte TiAlN-Mehrlagenbeschichtung verlängert die Standzeit gegenüber Standardalternativen über Stähle und Luftfahrtlegierungen hinweg um 2.8x bis 4.2x, bei einer Härte von 3.300 HV und einer bis 800°C stabilen Oxidationsbeständigkeit. Drei Produktserien — GP-TiAlN für die allgemeine Bearbeitung, HP-TiAlN für gehärtete Stähle und AS-TiAlN für Luftfahrtlegierungen — decken den gesamten Anwendungsbereich vom Kohlenstoffstahl bis Inconel 718 ab.
