Kolkverschleiß

Beim Spanen reiben zwei feste Körper aneinander und es entsteht Wärme. Die mechanische und thermische Belastung führt zu einem Abtragen kleiner Teilchen der Werkzeugschneide. Diesen Verschleiß der Werkzeuge nennt man Werkzeugschneidenverschleiß. Er wird als Größe zur Bestimmung der Standzeit herangezogen. Die Geometrie der Schneide ändert sich wodurch die Späne nicht mehr richtig abfließen können, die Maßhaltigkeit nicht mehr gegeben und sie im schlimmsten Fall so weit geschwächt ist, dass sie bricht. Verschlissene Schneidwerkzeuge können je nach Bauart durch nachschärfendes Schleifen wieder einsatzfähig gemacht werden.

Verschleißursachen

Temperaturverteilung an einem Werkzeug

Werkzeugschneide im Querschnitt mit Freiflächenverschleiß

Kolkverschleiß

• Der Reibungsverschleiß (mechanischer Abrieb / Abrasion) entsteht alleine durch den Druck der aneinander gleitenden Flächen an Freifläche und Spanfläche. Der Reibungsverschleiß nimmt mit steigender Temperatur zu.
• Pressschweißverschleiß (Adhäsion) entsteht durch hohen Druck und hohe Temperatur. Werkstoffteilchen aus dem Span lagern sich auf der Spanfläche ab und bilden eine Aufbauschneide. Der nachfließende Span bricht diese Erhöhung wieder ab und reißt dabei Teilchen aus der Schneide mit.
• Bei Diffusionsverschleiß wandern bei hoher Temperatur Atome von der Schneide in den Span und umgekehrt. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich plastisch. Selbst Diamant als der härteste Schneidstoff erweicht dadurch wenn mit ihm abrasive Werkstoffe wie Stahl bearbeitet werden, da die Kohlenstoffatome aus dem Diamant in den Stahl diffundieren. Direkt hinter der Schneide auf der Spanfläche können dabei auch eine oder mehrere Mulden, der sogenannte Kolkverschleiß, entstehen, die die Geometrie der Schneide verändern und abschwächen. Diese Verschleißform tritt vorwiegend bei Hartmetall auf, da mit Schnellarbeitsstahl nicht bei den dafür nötigen hohen Temperaturen gearbeitet werden kann.
• Chemischer Verschleiß tritt auf, wenn der Schneidstoff mit dem Werkstoff des Werkstückes, der Luft oder dem Kühlschmierstoff reagiert. Meist geschieht dies bei hohen Temperaturen. Der Oxidationsverschleiß ist die am häufigst auftretende Form. Hierbei reagiert der Schneidstoff mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft und auf der Randzone bildet sich eine harte Zunderschicht. Die daraufhin abplatzenden Schneidenteilchen werden unter Umständen in die Schneide gedrückt und beschädigen das Werkstück.
• Elektrochemischer Verschleiß rührt durch ein Spannungsgefälle zwischen den verschiedenen Werkstoffen her, welcher die Materialeigenschaften beeinflussen kann.