Untersuchung füge- und spanungstechnologischer Grundlagen innerhalb der Prozesskette zur Herstellung von CVD-Diamant-Dickschicht-Werkzeugen

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Der mittels CVD-Verfahren hergestellte, synthetische Diamant ist als phasenreines, binderfreies Material durch sein Eigenschaftsprofil als Schneidstoff prädestiniert, da er über eine höhere Härte, eine bessere Wärmeleitfähigkeit und größere Abrasionsbeständigkeit als andere Schneidstoffe verfügt. Daher werden mit auf CVD-Diamantschichten basierenden Schneidwerkzeugen deutlich höhere Standzeiten und leistungsfähigere Zerspanprozesse ermöglicht. Gelötete CVD-Diamant-Dickschichten erweisen sich dabei unter dem Aspekt der Verbindungsstabilität als die leistungsfähigere Variante der Applikationsform gegenüber der direkten CVD-Dünnschichtabscheidung. In diesem Forschungsvorhaben werden sowohl füge- als auch spanungstechnologische Grundlagen innerhalb der Prozesskette zur Herstellung von CVD-Diamant-Dickschicht-Werkzeugen erarbeitet. Als Bestandteil des Projektes sind fügetechnische Grundlagenuntersuchungen zur Grenzflächenausbildung und -reaktion zwischen Lot und Diamant vorgesehen, um Kenntnisse über die Haftungsmechanismen in der Fügezone zu erlangen. Ein vorrangiges Ziel des Projektes, die Optimierung der Lötverbindung, kann nur mit der Verfügbarkeit dieser Kenntnisse sowie neu entwickelter Lotlegierungen erreicht werden. Ein weiteres Ziel, die Ermittlung von geeigneten Parameterwerten und Strategien zur schleiftechnischen Bearbeitung von CVD-Diamant-Dickschicht-Werkzeugen, wird durch umfassende Grundlagenuntersuchungen angestrebt. Einsatzversuche mit den hergestellten Werkzeugen dienen zur Überprüfung des erzielten Forschungsfortschritts. Durch die enge und interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl für Werkstofftechnologie, Universität Dortmund, und dem Institut für Spanende Fertigung, Universität Dortmund, ist eine Weiterentwicklung der CVD-Diamant-Dickschicht-Werkzeuge auch auf anwendungs-spezifischer Ebene gewährleistet.