In der industriellen Produktion haben sich Hartmetall-Rundmesser aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit zu bevorzugten Werkzeugen für zahlreiche Schneidvorgänge entwickelt. Angesichts der Schneidanforderungen verschiedener Materialien wie Kunststoffe, Metalle und Papiere steht die Auswahl geeigneter Werkzeugmaterialien jedoch in direktem Zusammenhang mit Schneidleistung, Standzeit und Produktqualität. Im Folgenden werden die wissenschaftlichen Methoden zur Auswahl der Herstellungsmaterialien für Hartmetall-Rundmesser beim Schneiden verschiedener Materialien anhand von Tabellen und Listen eingehend erläutert.
1. Auswahl von Werkzeugmaterialien zum Schneiden von Kunststoffen
Kunststoffe sind vielfältig und die Anforderungen an die Werkzeugmaterialien variieren je nach Kunststoffart erheblich. Die Auswahlmöglichkeiten sind wie folgt:
| Kunststofftyp | Repräsentative Materialien | Materialeigenschaften | Empfohlene Werkzeugmaterialien | Vorteile Erklärung |
| Weiche Kunststoffe | Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) | Geringe Härte, haftet gut an Werkzeugen | Hartmetall mit einem Kobaltgehalt (Co) von 10–15 % | Ein hoher Kobaltgehalt erhöht die Zähigkeit des Werkzeugs, verringert die Kunststoffhaftung, gewährleistet Schnittgenauigkeit und verringert den Verschleiß. |
| Hartplastik | Polycarbonat (PC), Polyoxymethylen (POM) | Hohe Härte, starke Verschleißfestigkeit | Feinkörniges oder ultrafeinkörniges WC-Co-Hartmetall | Die feinkörnige Struktur verbessert die Härte und Verschleißfestigkeit des Werkzeugs und verlängert seine Lebensdauer um das 2-3-fache. |
2. Auswahl von Werkzeugmaterialien zum Schneiden von Metallwerkstoffen
Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Hartmetall-Rundmessern sind bei der Metallzerspanung extrem hoch. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften von Nichteisenmetallen und Eisenmetallen sind folgende Punkte bei der Auswahl der Werkzeugmaterialien entscheidend:
(1) Nichteisenmetalle (am Beispiel von Aluminium und Aluminiumlegierungen)
- Materialeigenschaften: Geringe Härte, aber gute Duktilität, und beim Schneiden kann es zur Bildung von Aufbauschneiden kommen.
- Empfohlene Werkzeugmaterialien: Rundmesser aus Hartmetall mit einer mit TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid) beschichteten Oberfläche.
- Vorteil Erklärung: Die Beschichtung verringert den Reibungskoeffizienten zwischen Werkzeug und Metall, reduziert Aufbauschneidenbildung und verbessert die Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit des Werkzeugs.
(2) Eisenmetalle (am Beispiel von Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl)
- Materialeigenschaften: Beim Schneiden entstehen hohe Härte, hohe Festigkeit sowie viel Wärme und Schneidkraft.
- Empfohlene Werkzeugmaterialien: Hartmetall der WC-TiC-Co-Reihe mit einem hohen Anteil an Wolframkarbid (WC) und Titankarbid (TiC).
- Vorteil Erklärung: Es kann bei hohen Temperaturen eine gute Härte und Verschleißfestigkeit beibehalten, die Schärfe der Schneide stabil beibehalten und die Schneidleistung verbessern.
3. Auswahl von Werkzeugmaterialien zum Schneiden von Papier und Fasermaterialien
Papier und Fasermaterialien sind relativ weich, dennoch kann es vorkommen, dass sich Fasern im Werkzeug verfangen. Die Strategien zur Auswahl von Werkzeugmaterialien lauten wie folgt:
| Materialart | Repräsentative Materialien | Häufige Probleme | Empfohlene Werkzeugmaterialien | Behandlungsmethoden und Vorteile |
| Gewöhnliche Papiere | Druckpapier, Schreibpapier usw. | - | Hartmetall mittlerer Härte | Gute Schneidleistung, kann Fasern schnell schneiden und hat eine lange Lebensdauer |
| Faserreiche Materialien | Leder, Stoff, Vliesstoff | Fasern verfangen sich leicht im Werkzeug. | Hartmetall mit Oberflächenspiegelbehandlung oder selbstschmierender Beschichtung | Die Spiegelbehandlung verringert die Oberflächenrauheit und die selbstschmierende Beschichtung verringert die Reibung, wodurch ein Verwickeln der Fasern vermieden und ein effizientes Schneiden erreicht wird. |
4. Weitere Überlegungen zur Auswahl von Werkzeugherstellungsmaterialien
Neben dem Werkstoff müssen bei der Auswahl der Werkstoffe für den Werkzeugbau auch folgende Faktoren umfassend berücksichtigt werden:
- Leistung der Schneidausrüstung: Hochgeschwindigkeitsschneidgeräte erfordern Werkzeuge mit höherer Festigkeit und dynamischer Auswuchtleistung.
- Schneidprozessparameter: Schnittgeschwindigkeit, Vorschub usw. müssen auf die Leistung des Werkzeugmaterials abgestimmt sein, um die beste Schneidwirkung zu erzielen.
- Kostenfaktor: Unter der Voraussetzung, die Schneidanforderungen zu erfüllen, sollten Sie vorrangig Werkzeugmaterialien mit einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis auswählen, um die Produktionskosten zu senken.
Wenn Hartmetall-Rundmesser unterschiedliche Materialien schneiden, ist die Auswahl der Werkzeugherstellungsmaterialien ein umfassender Entscheidungsprozess. Nur durch ein umfassendes Verständnis der Eigenschaften der Schneidmaterialien und die Kombination von Faktoren wie Schneidausrüstung, Prozessparametern und Kosten können die am besten geeigneten Werkzeugmaterialien ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass der Schneidvorgang effizient und stabil durchgeführt wird und so ein Mehrwert für das Unternehmen entsteht.
Veröffentlichungszeit: 19. Juni 2025
