Verschleiß (Spanen)

Verschleiß von Zerspanungswerkzeugen tritt aufgrund der hohen thermischen und mechanischen Belastung des Schneidkeils auf. Verschleiß bewirkt steigende Zerspankräfte und Geometrieabweichungen am herzustellenden Werkstück. Dies kann die Rauheit, Formfehler oder Maßfehler betreffen.

Der Verschleiß wird beim Spanen durch mehrere Verschleißmechanismen verursacht. Dazu zählen mechanischer Abrieb (Abrasion) infolge von Reibung zwischen Span und Werkzeug, Adhäsion (Ankleben von Teilen des Spanes als Pressschweißung), Oxidation und Diffusion. Bei letzterem wandern bei hohen Temperaturen erwünschte Legierungselemente des Werkzeuges in den Span und unerwünschte Bestandteile des Spanes in das Werkzeug.

Am Werkzeug selbst macht sich Verschleiß in verschiedenen Formen oder Erscheinungen bemerkbar. Die wichtigsten beiden sind der Freiflächenverschleiß und der Kolkverschleiß. Der erste tritt auf der Freifläche des Werkzeuges auf, der zweite auf der Spanfläche. Als Maß dient oft die Verschleißmarkenbreite für ersteren und die Kolktiefe für letzteren. Sie werden als Standzeitkriterien herangezogen. Bei überschreiten dieser Kriterien müssen dann die Werkzeuge getauscht oder nachgeschliffen werden.

In der Literatur wird häufig in Ursachen, Formen und Mechanismen des Werkzeugverschleißes unterschieden, die Begriffe sind jedoch nicht immer eindeutig.