Aussichten auf die Herstellung und Anwendungen von Glas-Keramik-Schneidklingen

Heute werden die meisten globalen Schneidwerkzeuge aus harten Legierungen hergestellt, die stark auf seltene Metalle wie Wolfram und Kobalt angewiesen sind, wobei der Kobaltabbau oft ethische Probleme aufwirft. Mit steigenden Rohstoffpreisen steigen die Produktionskosten und der Energieverbrauch, was die Suche nach Alternativen zu Hartlegierungen in Schneidwerkstoffen vorantreibt. Glaskeramiken haben aufgrund ihrer vielseitigen chemischen Zusammensetzung, physikalischen Eigenschaften, niedrigeren Herstellungskosten und reduzierten Energieverbrauchs Aufmerksamkeit als potenzieller Ersatz erregt. Laut deutschen Daten erreicht die jährliche Produktion von Glas-Keramik 6.784 Tonnen mit einem Energieverbrauch von 18,52 TWh, wobei 2,730 MWh pro Tonne verbraucht werden. Mit einer Dichte von 2,66 g/cm³ kann jede Tonne bis zu 601 Schneidwerkzeuge liefern, was das Potenzial von Glas-Keramiken in der Anwendung von Schneidwerkzeugen unterstreicht.

Vorteile und Anwendungsbereich von Glaskeramiken

Glaskeramiken, die vor über 70 Jahren entdeckt wurden, finden in verschiedenen Bereichen breite Anwendung, insbesondere in der Optik, wo sie integraler Bestandteil von Farbfiltern und laserprotectiven Linsen sind. Im medizinischen Bereich dienen Glaskeramiken in Zahnimplantaten, der Knochenregeneration und der Krebsforschung und zeigen eine hohe Schleifleistung. Technisch gesehen machen ihre Härte und Bearbeitbarkeit Glas-Keramiken bedeutend in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Chipbeständigkeit und Studien zur Rissausbreitung. Bestimmte Glas-Keramiken, wie nicht-poröses Glimmerglas, haben sich als effektiv für indexierbare Einsätze erwiesen, insbesondere bei der Bearbeitung von weichen Materialien aufgrund ihrer Bearbeitbarkeit trotz geringerer Härte.

Anwendung von Glas-Keramiken in Schneidwerkzeugen

Die explorative Prüfung von vier Glaskeramiken — Macor (Mikaglas-Keramik), Clearceram Z, Robax und Zerodur (Lithium-Aluminosilikat-Glaskeramik) — hat ihre Eignung zum Schneiden von Polyetheretherketon (PEEK) und der Aluminiumlegierung EN AW 2007 gezeigt. PEEK ist ein Hochtemperatur-Thermoplast, der häufig industriell verwendet wird, und die Aluminiumlegierung EN AW 2007 wird häufig beim automatisierten Drehen eingesetzt.

Die Glas-Keramiken zeigten in Bezug auf Haltbarkeit und Bearbeitbarkeit mit diesen Materialien gute Leistungen, was ihre Grundlage als potenzielle Schneidwerkstoffmaterialien festigte und eine Richtung für zukünftige Forschungen vorgab. Angesichts der steigenden Anforderungen an Umwelt- und Kosteneffizienz stellen Glas-Keramiken eine vielversprechende nachhaltige Alternative dar, die im Vergleich zu traditionellen Hartlegierungen und Schnellstahl einen geringeren Energieverbrauch und umweltfreundlichere Produktionsprozesse bietet.

Glas-/Keramikschneidflüssigkeiten

Für das spezialisierte Schneiden von Glas und Keramik bietet MORESCO Matsumura Oil aus Japan zwei exklusive Schneidflüssigkeiten an: MORESCO GR-4 & MORESCO GR-5. Diese verwenden milde alkalische Zusätze, die Hautirritationen reduzieren. Ihre hervorragenden Entschäumungs- und Absetzeigenschaften sorgen dafür, dass selbst in Hochdruckkühlsystemen Schaumbildung kein Problem darstellt.