Warmumformung

Verbessern Sie die Lebensdauer der Werkzeuge und die Produktqualität durch Erhöhung der Warmhärte, der thermischen Stabilität und der Abriebfestigkeit

Ionbond Forming Molding Portrait
Die casting hot forming

Warmumformung von Eisen- und Nichteisen-Legierungen

Bei der Warmumformung von Eisen- und Nichteisenlegierungen können höhere Temperaturen und eingeschränkte Schmierungsbedingungen zu starkem adhäsiven, abrasiven und erosiven Verschleiß der Werkzeuge sowie zu schlechter Produktqualität führen. Eine Schutzbeschichtung, die eine hohe Warmhärte, thermische Stabilität und Abriebfestigkeit bietet, kann die Werkzeugstandzeit und die Produktqualität erheblich verbessern.

Beschichtungsanwendungen für die Warmumformung

Die Beschichtungen von Ionbond, die auch in Kombination mit Nitrieren als Duplex-Option erhältlich sind, haben sich in folgenden Warmumformanwendungen bewährt:

Heißprägen & Presshärten

Druckguss

Warmschmieden

Extrusion

Hot Stamping PVD coatings

Heißprägen und Presshärten

Einer der am schnellsten wachsenden Trends in der Metallumformung ist das Stanzen und Presshärten von hochfesten Stählen der dritten Generation wie AHSS. Die in diesen Anwendungen eingesetzten Werkzeuge unterliegen abrasivem und adhäsivem Verschleiß und anspruchsvollen thermischen Bedingungen. PVD-Beschichtungen von Ionbond bieten Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Festfressen, um die Werkzeugproduktivität und die Produktqualität deutlich zu verbessern.

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Druckguss

Beim Druckguss von Aluminium-, Magnesium- und Zinklegierungen treten häufig Probleme wie Warmrissbildung, Auflegieren und Formerosion auf, da Formhohlräume, Kerne und Einsätze bei diesen Prozessen starken thermischen, korrosiven und erosiven Bedingungen ausgesetzt sind. Um diese Probleme zu überwinden und die Werkzeugproduktivität zu verbessern, bieten PVD-Beschichtungen von Ionbond thermische Stabilität, Abrasionswiderstand und Korrosionsbeständigkeit.

Whitepaper

Duplex-Beschichtungen für Druckguss

Laden Sie das Whitepaper herunter, um einen Einblick in die Leistungsfähigkeit der Duplexbeschichtungslösungen von Ionbond für den Druckguss zu erhalten und die Leistung und Produktivität Ihrer Form- und Gusswerkzeuge zu verbessern.

12 Seiten | 25 Minuten sinnvoll genutzt

Ionbond Forming Molding Portrait
Hot forging Ionbond 95 accordion

Warmschmieden

Werkzeuge, die in Warmschmiedeanwendungen verwendet werden, müssen unter anspruchsvollen thermischen Bedingungen funktionieren, wo sie hohen Umformdrücken und starken abrasiven und adhäsiven Verschleißbedingungen ausgesetzt sind. Zusammen kann dies die Werkzeugstandzeit und die Gesamtproduktivität stark einschränken. Die PVD-Beschichtungen von Ionbond verbessern die Werkzeugproduktivität und die Produktqualität, indem sie den Werkzeugen eine erhöhte thermische Stabilität und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Abrasion verleihen.

Whitepaper

Ionbond™ 95: Duplex-Beschichtung für die Warmumformung

Laden Sie das Whitepaper herunter, um einen Einblick in die Ionbond 95-Duplexbeschichtung für die Warmumformung und ihre Vorteile für Ihre Umformwerkzeuganwendungen zu erhalten.

10 Seiten | 20 Minuten sinnvoll genutzt

Ionbond Forming Molding Portrait
Extrusion hot forming coatings

Extrusion

Die Werkzeuge, die beim Strangpressen von Eisen- und Nichteisenlegierungen verwendet werden, sind hohen Umformdrücken, starkem abrasivem Verschleiß, adhäsivem Verschleiß durch Korrosion und sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Für diese anspruchsvollen Anwendungen, insbesondere für Werkzeuge mit komplexen Geometrien und großen Aspektverhältnissen, bieten CVD-Beschichtungen von Ionbond ausgezeichnete thermische Stabilität, chemische Inertheit, Warmhärte und Korrosionsbeständigkeit.

Unsere Beschichtungslösungen

Umform- & Urformwerkzeuge
Extrusion Hot Forming Maximizer Color

Ionbond™ 22

Vielseitige PVD-Beschichtung für den Einsatz in der Metallumformung, beim Druckguss und beim Kunststoffspritzguss

Ionbond™ 22 ist eine AlTiCrN-Beschichtung, die sich durch hervorragende Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb auszeichnet. Diese Kombination von Eigenschaften macht Ionbond™ 22 zu einem guten Beschichtungskandidaten für leichte bis mittelschwere Umformanwendungen, einschließlich solcher, bei denen Kohlenstoffstähle, austenitische Edelstähle, verzinkte, vorlackierte oder beschichtete Stähle und Kupferlegierungen verwendet werden. Die Möglichkeit, Ionbond™ 22 mit dem Nitrieren zu kombinieren, erweitert seine erfolgreiche Anwendung auf höherfeste Werkstoffe wie ferritische Edelstähle, hochfeste niedrig legierte Stähle (HSLA) und hochfeste Stähle (AHSS).

Darüber hinaus verfügt Ionbond™ 22 über eine ausgezeichnete thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit, die in Kombination mit der Nitrierbehandlung den Einsatz in Hochtemperaturumformungsanwendungen wie Druckguss, Warmstrangpressen, Warmprägen und Warmschmieden ermöglicht. Bei Aluminiumdruckgussanwendungen ist Ionbond™ 22 besonders wirksam bei der Verringerung des erosiven Verschleißes und des Anhaftens von Aluminium, die bei diesen Anwendungen so häufig vorkommen. Die Abscheidung als Duplex-Beschichtung durch Kombination von Ionbond™ 22 mit dem Nitrieren des Werkzeugmaterials verbessert die Werkzeugleistung erheblich.

Ionbond™ 22 wird in der Regel zwischen 450-550 °C abgeschieden. Bei diesen Verarbeitungstemperaturen müssen die Werkzeugwerkstoffe bei höheren Temperaturen gehärtet werden, um Erweichungen oder Maßänderungen zu vermeiden.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Microsection Ionbond 25

Ionbond™ 25

PVD Beschichtung für Anwendungen in der Metallumformung

Ionbond™ 25 ist eine AlCrN Beschichtung, die neben hoher Härte und extremer Verschleißbeständigkeit eine aussergewöhnlich hohe thermische Stabilität besitzt. Diese Eigenschaften werden gefordert beim Stanzen und Beschneiden von Blechen aus Kohlenstoffstahl, austenitischem Stahl, galvanisiertem, vorbeschichtetem oder beschichtetem Stahl und hochfestem unlegierten Stahl (AHSS). Die hervorragende Verschleißbeständigkeit von Ionbond™ 25 zeigt sich besonders bei Werkzeugen zur Pulvermetallverdichtung.

Die exzellente thermische Stabilität von Ionbond™ 25 in Verbindung mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit macht Ionbond™ 25 prädestiniert für den Einsatz bei Hochtemperaturanwendungen wie Presshärten und Schmieden.

Ionbond™ 25 wird bei 450-550 °C abgeschieden. Daher kommen als Grundwerkstoff vorwiegend Warmarbeitsstähle bzw. Ausscheidungshärter zum Einsatz, die bei höheren Temperaturen als der Beschichtungstemperatur angelassen sind. Dadurch werden maßliche und geometrische Änderungen der Werkzeuge sowie Härteverluste beim Beschichten vermieden.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Ionbond 35 sample s

Ionbond™ 35

PVD-Beschichtung für Aluminiumdruckguss-, Heißpräge- und Kunststoffspritzgießanwendungen

Ionbond™ 35 ist PVD-TiAlN- und CrN-Beschichtungen in Aluminiumdruckgussanwendungen überlegen. Ionbond™ 35 weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen das Eindringen von geschmolzenem Aluminium, eine hohe Abriebfestigkeit gegenüber dem in Druckgusslegierungen üblichen Silizium und eine hervorragende Beständigkeit gegen thermische Ermüdung auf. Diese Eigenschaften führen zu einer verbesserten Beständigkeit gegen Löten (Aluminiumverkleben) und Erosion, die bei Aluminiumdruckgussanwendungen die häufigsten Fehlerursachen für Werkzeuge sind.

Die hohe thermische Stabilität, die Beständigkeit gegen Aluminiumkorrosion und die Beständigkeit gegen mechanische Ermüdung machen Ionbond™ 35 zu einem hervorragenden Kandidaten für das Aluminiumstrangpressen, das Heißprägen oder das Presshärten, insbesondere wenn das Stahlmaterial mit einer Aluminiumlegierung beschichtet ist. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften kann in vielen Fällen auf das Nitrieren des Werkzeugmaterials verzichtet werden, ohne dass die Leistung des Werkzeugs beeinträchtigt wird. Darüber hinaus bewirkt die gleichachsige Kornstruktur von Ionbond™ 35 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, so dass es sich gut für Kunststoffformanwendungen eignet, bei denen Harze verwendet werden, die während des Prozesses korrosive Dämpfe erzeugen.

Ionbond™ 35 kann in einem breiten Temperaturbereich abgeschieden werden. Dieses vielseitige Verfahren ermöglicht die erfolgreiche Beschichtung einer Vielzahl von Werkzeugwerkstoffen unterhalb der jeweiligen Anlasstemperatur, wodurch sichergestellt wird, dass keine Erweichung oder Maßveränderung auftritt.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Ionbond 347 coated samples

Ionbond™ 347

CrN/CrON-Oxynitrid-Beschichtung der nächsten Generation für den Einsatz beim Kunststoffspritzguss

Ionbond™ 347 ist eine mehrschichtige CrN/CrON-Oxynitridbeschichtung. Sie bietet eine bessere Leistung als herkömmliche PVD-TiN- und CrN-Beschichtungen in Kunststoffformungsanwendungen. Ionbond™ 347 weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber adhäsivem und abrasivem Verschleiß bei der Verarbeitung technischer Kunststoffe sowie eine hervorragende mechanische und thermische Ermüdungsbeständigkeit auf. Diese Eigenschaften führen zu erhöhter Produktivität, Maschinenverfügbarkeit und minimierter Ausschussrate.

Die geringe Adhäsionsneigung der CrON-Deckschicht gegenüber allen gängigen Thermoplasten und Elastomeren minimiert den adhäsiven Verschleiß und das Verkleben der gespritzten Kunststoffteile mit dem Werkzeug. Die hervorragende Verschleiß- und Schlagzähigkeit der CrN-Mehrschichtstruktur verhindert den abrasiven Verschleiß der Form durch die technischen Kunststoffe und ihre Zusätze wie Glasfasern und harte Partikel, um das Aussehen der Oberfläche zu erhalten und eine ausgezeichnete Produktqualität zu gewährleisten. Die CrN-Mehrschichtstruktur in Kombination mit der dichten amorphen CrON-Deckschicht trägt zu einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu einer einschichtigen TiN- oder CrN-Beschichtung bei.

Ionbond™ 347 ist auch als Duplexbeschichtung mit einer Plasmanitrierung der Form vor der PVD-Beschichtung erhältlich. Dies kann die Schlagzähigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung zusätzlich erhöhen. Ionbond™ 347 kann in einem breiten Temperaturbereich abgeschieden werden. Dieses vielseitige Verfahren ermöglicht die erfolgreiche Beschichtung einer Vielzahl von Werkzeugwerkstoffen unterhalb der jeweiligen Anlasstemperatur, wodurch sichergestellt wird, dass keine Erweichung oder Maßveränderung auftritt.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Ionbond 347 coated samples

Ionbond™ 357

Oxynitrid-CrWN/(CrW)xOy-Beschichtung für Hochtemperatur-Umformanwendungen

Ionbond™ 357 stellt die nächste Evolutionsstufe unserer bewährten Ionbond™ 35 (CrWN)-Beschichtung dar, die sich in Hochtemperaturumformungsanwendungen wie dem Aluminiumdruckguss bewährt hat. Ionbond™ 357 kombiniert die überlegene mechanische und thermische Ermüdungsbeständigkeit von Ionbond™ 35 unter komplexen thermomechanischen Belastungen mit einer ausgezeichneten Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß und Rissbildung. Ein weiteres einzigartiges Merkmal der Deckschicht ist ihr niedriger Reibungskoeffizient gegenüber Stahl und Aluminium bei hohen Temperaturen. Dies zahlt sich in erhöhter Produktivität und Maschinenverfügbarkeit sowie verbesserter Produktqualität und minimierter Ausschussrate bei Hochtemperaturumformanwendungen aus.

Die geringe Adhäsionsneigung der (CrW)xOy-Deckschicht gegenüber gängigen Thermoplasten und Elastomeren minimiert den adhäsiven Verschleiß und das Verkleben der Kunststoffteile mit dem Werkzeug und macht Ionbond™ 357 zu einer praktikablen Alternative zu herkömmlichen PVD-TiN- und CrN-Beschichtungen bei Kunststoffformanwendungen. Die hervorragende Verschleißfestigkeit der CrWN-Trägerschicht verhindert den abrasiven Verschleiß der Form durch die technischen Kunststoffe und ihre Zusätze wie Glasfasern und harte Partikel. Die CrWN-Basisschicht in Kombination mit der dichten, amorphen (CrW)xOy-Deckschicht bietet eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu einer einlagigen TiN- oder CrN-Beschichtung.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Ionbond 95 hot forging transp

Ionbond™ 95 Concept

Die nächste Generation der PVD-Beschichtung für eine erstklassige Leistung auf Umform- und Urformwerkzeugen

Ionbond 95 ist eine neue, revolutionäre Beschichtung mit überlegener Ermüdungsbeständigkeit, ausgezeichneten adhaesiven und abrasiven Verschleißwiderstand und hoher Oxidationsbeständigkeit. Diese Kombination macht sie zur bevorzugten Schicht gegenüber anderen Beschichtungen für die Warmformgebung.

Der hohe Widerstand gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß bei hohen Temperaturen macht Ionbond 95 geeignet für anspruchsvolle Umformanwendungen von Nichteisenmetallen wie Aluminiumstrangpressen und Aluminium-Druckguss, bei dem Erosion die primäre Ausfallart des Werkzeugs ist.

Die ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit machen Ionbond 95 zudem zu einer ausgezeichneten Lösung in der Kaltumformung, für das Stanzen, und das Trennen und Besäumen von hochfesten Stahlwerkstoffen (AHSS, advanced high strength steels).

Ionbond 95 wird im Temperaturbereich 400 - 450 °C abgeschieden. Dies ermöglicht die Beschichtung einer breiten Palette von Werkzeugwerkstoffen unterhalb derer Anlasstemperatur. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass kein Härteabfall auftritt und die Maßhaltigkeit des Werkzeugs erhalten wird. Für Ionbond 95 wird eine Kombination mit einer vorangehenden Plasmanitrierung des Werkzeugs empfohlen, um eine verbesserte Stützwirkung für die Schicht und eine Standzeit-verbesserung des beschichteten Werkzeugs zu erzielen.

Gilt für die folgenden Bereiche:
Umformung von Metallen und Nichteisenmetallen, besonders geeignet für die Warmformgebung, das Aluminiumstrangpressen und Druckgussanwendungen.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Extrusion die

Ionbond™ CVD 02

Verschleißbeständige CVD-Beschichtung mit geringem Reibwert

Die Kombination aus hoher Härte, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und dem niedrigen Reibungskoeffizienten von Ionbond™ CVD 02 macht es zu einer idealen Beschichtung für Werkzeuge mit offenen Werkzeuge, die in der Metallumformung eingesetzt werden. Ionbond™ CVD 02 bietet hervorragende Leistungen bei der Umformung von ferritischen und austenitischen Edelstählen, hochfesten niedrig legierten Stählen (HSLA), hochfesten Stählen (AHSS) und Werkstücken aus Stahllegierungen mit einer Dicke von mehr als 2 mm.

Darüber hinaus sind die inhärenten Eigenschaften von Ionbond™ CVD 02 eine bessere Lösung als herkömmliche PVD-Beschichtungen für Werkzeuge mit offenen Toleranzen, die bei Lochstechanwendungen eingesetzt werden.

Ionbond™ CVD 02 wird bei 1000°C abgeschieden. Daher wird sie nur für Werkzeugmaterialien empfohlen, die mit diesen hohen Temperaturen kompatibel sind. Da der Werkzeugstahl Maßänderungen erfährt, sind ausreichende Maßtoleranzen erforderlich, oder die Dimensionierung muss angepasst werden, um die zu erwartenden Änderungen auszugleichen. Angelassenes Werkzeug muss nach dem Beschichten wärmebehandelt werden, um die gewünschte Härte des Werkzeugmaterials wiederherzustellen.

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Umform- & Urformwerkzeuge
IB CVD 10 Ti CN transp

Ionbond™ CVD 10

Traditionelle CVD Beschichtung für die Metallumformung

Ionbond™ CVD 10 ist eine CVD-TiCN-Beschichtung mit hoher Härte, guter Zähigkeit und Verschleißfestigkeit sowie einem geringeren Reibungskoeffizienten als andere CVD-Beschichtungen wie Ionbond™ CVD 13. Diese Kombination von Eigenschaften macht Ionbond™ CVD 10 zu einem bevorzugten Produkt gegenüber Ionbond™ CVD 13 für Werkzeuge mit offenen Toleranzen, die in leichten bis mittleren Metallumformungsanwendungen mit rostfreien Stählen, Stahllegierungen mit einer Dicke von mehr als 3 mm und hochfesten niedrig legierten Werkstoffen (HSLA) eingesetzt werden.

Ionbond™ CVD 10 kann zwischen 800 und 1000°C abgeschieden werden. Daher wird es nur für Werkzeugmaterialien empfohlen, die mit dem CVD-Verfahren kompatibel sind. Darüber hinaus treten bei mit Ionbond™ 10 beschichteten Werkzeugstahlwerkstoffen Maßänderungen auf. Daher sind ausreichende Maßtoleranzen erforderlich, um die zu erwartenden Maßänderungen auszugleichen. Der breitere Beschichtungsbereich von Ionbond™ CVD 10 im Vergleich zu Ionbond™ CVD 13 und Ionbond™ CVD 02 ermöglicht den Einsatz auf Werkzeugstählen wie S7 (1.2355) oder A2 (1.2363), die mit dem Beschichtungsverfahren für Ionbond™ CVD 13 oder Ionbond™ CVD 02 nicht kompatibel sind.

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Umform- & Urformwerkzeuge
Cold forging punch

Ionbond™ CVD 13

Traditionelle CVD-Beschichtung für Metallumformung

Hohe Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit machen Ionbond™ CVD 13 zu einem vielseitigen Produkt für Werkzeuge mit offenen Toleranzen für leichten bis mittleren
Umformanwendungen. Darüber hinaus ist Ionbond™ CVD 13 aufgrund seiner Zähigkeit bei Schlagbeanspruchung ein ausgezeichnetes Produkt für Werkzeuge mit offenen Toleranzen, die beim Kaltschmieden und bei der Herstellung von Gesenken für Befestigungselemente eingesetzt werden.

Da Ionbond™ CVD 13 im CVD-Verfahren abgeschieden wird, kann es auf Werkzeuge mit kleinen Öffnungen, komplexen Geometrien und großen Seitenverhältnissen (> 1:1) aufgebracht werden. Diese Fähigkeit macht es zu einer praktikablen Lösung für das Drahtziehen, die Warm- und Heißextrusion und einige Spritzgussdüsenanwendungen für die Kunststoffverarbeitung. Ionbond™ CVD 13 ist eine ausgezeichnete Wahl für keramische oder stahlfreie Werkzeugmaterialien, um eine hervorragende Beschichtungshaftung zu erzielen.

Ionbond™ CVD 13 wird bei 1000 °C abgeschieden. Daher wird es nur für Werkzeugmaterialien empfohlen, die mit dem CVD-Verfahren kompatibel sind. Außerdem kommt es bei Werkzeugstahlwerkstoffen, die mit Ionbond™ CVD 13 beschichtet sind, zu Maßveränderungen. Daher sind ausreichende Maßtoleranzen erforderlich, um die zu erwartenden Maßänderungen auszugleichen.

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Tobias Brögelmann, Globaler Segmentleiter Umformung und Formgebung, wird Sie gerne untersützen.

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Broegelmann Tobias 2021

Dr. Ing. Tobias Brögelmann

Globaler Segmentleiter Umformung und Formgebung