Einfluss der Schneidkantenpräparation auf den Eigenspannungszustand in PKD und PcBN

Durch die Prozesse der Werkzeugherstellung kommt es bei den hochharten Schneidstoffen polykristalliner Diamant (PKD) und polykristallines kubisches Bornitrid (PcBN) zu einer Beeinflussung der Randzone des Werkzeugs. Die Präparationsprozesse führen unter anderem zu einer Veränderung des Eigenspannungszustands, welcher wiederum das Einsatzverhalten der Werkzeuge beeinflusst. Neben den klassischen Bearbeitungsverfahren zur Schneidkantenmikropräparation wie dem Schleifen und Bürsten werden auch eine Nano- und Femtosekundenlaserbearbeitung sowie das Scheibenerodieren im Projekt eingesetzt.  Um den Einfluss einzelner Prozesse auf das Einsatzverhalten zu verstehen, ist demnach die Messung des Eigenspannungszustands in den durch die jeweiligen Präparationsprozesse beeinflussten Bereichen erforderlich.

Jedoch ist die Messung von Eigenspannungen in der präparierten Schneidkante mittels röntgenografischer Messmethoden aufgrund des gekrümmten Schneidenprofils nicht möglich. Eine Möglichkeit, den lokal an der Schneidkante vorherrschenden Eigenspannungszustand zu messen, stellt die Raman-Mikroskopie dar. Aufgrund des gegenüber röntgenografischen Verfahren sehr kleinen Messflecks bietet sich das Potential, den Eigenspannungszustand direkt im Bereich der höchsten Werkzeugbelastung an der Schneidkante zu messen. Der Einfluss dieser ermittelten Eigenspannungszustände im Bereich der Schneidkanten auf das Einsatzverhalten soll in diesem Projekt detailliert untersucht und in Zerspansimulationen erstmals berücksichtigt werden. Weiterhin steht die Qualifizierung der Raman-Spektroskopie für die Eigenspannungsmessung in Diamant und kubischem Bornitrid  im Fokus des Projektes, da insbesondere die Informationstiefe dieser Messmethode in den genannten Schneidstoffen noch nicht bekannt ist.