AlTiN: Die Aluminium-Titan-Nitrid-Beschichtung
Was ist der Unterschied zwischen der AlTiN und TiAlN Beschichtung? Dies, die Eigenschaften und Vorteile der AlTiN Beschichtung erfährst Du in diesem Beitrag.
Allgemeines zur AlTiN Beschichtung
Die Aluminium-Titan-Nitrid-Beschichtung, kurz AlTiN, ist eine chemische Verbindung zwischen den Elementen Aluminium, Titan und Stickstoff. Die Schichtdicke beträgt zwischen 1-4 Mikrometer (μm).
Die Besonderheit der AlTiN Beschichtung ist die sehr hohe Warmhärte- und Oxidationsbeständigkeit. Das liegt mitunter an der Nanohärte von bis 38 Gigapascal (GPa). Daraus ergibt sich, dass das Schichtsystem trotz höherer Schnittgeschwindigkeiten und einer höheren Zerspantemperatur stabil bleibt. Im Vergleich zu unbeschichteten Werkzeugen kann mit der TiAlN Beschichtung die Standzeit, je nach Anwendung, um das Vierzehnfache erhöht werden.
Für welche Anwendungen ist die AlTiN Beschichtung geeignet?
Die hoch aluminiumhaltige Beschichtung ist sehr gut geeignet für Präzisionswerkzeuge, die harte Werkstoffe wie z. B. Stahl (N/mm²) < 1.300, rostfreiem Stahl (Edelstahl) und Gusseisen zerspanen.
Die max. Anwendungstemperatur beträgt 900 °C und hat somit eine ca. 300 °C höhere Warmhärtebeständigkeit gegenüber der TiN Beschichtung.
Eine Kühlung ist nicht zwingend notwendig. Generell erhöht jedoch eine Kühlung zusätzlich die Standzeit des Werkzeugs.
Wie schon bei der TiAlN Beschichtung angesprochen ist generell zu beachten, dass sowohl die Beschichtung als auch der Werkzeugstahl für die Anwendung in harte Werkstoffe geeignet sein müssen. Deshalb sind bei uns Spezialbohrern aus Hartmetall mit AlTiN beschichtet.
Einsatz mit dem RUKO Schweißpunktbohrer Fast Cut
Beim Anbohren von Schweißpunkten entstehen sehr hohe Warmhärte und Schnittgeschwindigkeiten. Daher verwenden wir die AlTiN Beschichtung auf den Spezialbohrern Schweißpunktbohrer Fast Cut Hartmetall und Spotle Drill Hartmetall.
Durch die AlTiN Beschichtung auf Hartmetall ergeben sich folgende Anwendungsbereiche:
- Besonders geeignet zum Ausbohren von Schweißpunkten und zum Bohren dünnwandiger Werkstücke
- Extrem hohe Präzision und gratfreies Bohren ohne Ankörnen
- Zum Bohren von Stahlblech, Messingblech, Aluminiumblech, Zinkblech, Kupferblech, Kunststoffplatten
In dem Video haben wir, mit einer Handbohrmaschine, mit dem Schweißpunktbohrer Fast Cut in Stahlblech mit gehärteten Schweißnähten angebohrt.
Ein Vergleich von TiAIN und AITiN
| TiAlN | AlTiN | |
|---|---|---|
| Standzeiterhöhung (im Vergleich zu unbeschichteten Werkzeugen) | je nach Anwendung bis zu zehnfach höher | je nach Anwendung bis zu vierzehnfach höher |
| Schnittgeschwindigkeit | hoch | sehr hoch |
| Anwendung | harte Werkstoffe (bei Stahl bis 1.100 N/mm², Edelstahl) | sehr harte Werkstoffe (bei Stahl bis 1.300 N/mm², Edelstahl) |
| Kühlung | nicht zwingend notwendig | nicht zwingend notwendig |
| Nanohärte | 35 Gigapascal (GPa) | 38 Gigapascal (GPa) |
| Schichtdicke | 1-4 μm | 1-4 μm |
| Reibungskoeffizient | 0,5 μ | 0,7 μ |
| Max. Anwendungstemperatur | 800 °C | 900 °C |
Die AlTiN weist gegenüber der TiAlN Beschichtung vor allem in der Anwendung in sehr harte Werkstoffe bessere Eigenschaften auf, da AlTiN eine höhere Nanohärte vorweist und dadurch höhere Schnittgeschwindigkeiten und Anwendungstemperaturen zulässt.
Zusammenfassung
- Je nach Anwendung, bis zu vierzehnfach höhere Standzeiten
- Sehr hohe Warmhärte- und Oxidationsbeständigkeit
- Chemische Verbindung von Aluminium, Titan und Stickstoff
- Nanohärte: bis 38 Gigapascal (GPa)
- Schichtdicke: 1-4 μm
- Reibungskoeffizient: 0,7 μ
- Anwendungstemperatur: 900 °C
- Anwendung: Stahl (N/mm²) < 1.300, rostfreier Stahl (Edelstahl)
- Kühlung nicht zwingend notwendig