TiN-Beschichtung | Titannitrid Beschichtung
TiN-Beschichtung ist bewährte Werkzeugbeschichtung
Zur Veredelung von Werkzeugen ist TiN-Beschichtung für die Fertigung von Bohrern und Schneidewerkzeugen das Mittel der Wahl. Die sehr harte Beschichtung besteht aus TiN, das ist Titannitrid. Titannitrid besteht aus Titan und Stickstoffgas. Durch TiN-Beschichtung bekommen Präzisionswerkzeuge nicht nur nebenbei eine optische Aufwertung durch die goldfarbene Färbung. Auch die Lebensdauer von Bohrer und Co. verlängert sich um das Dreifache, aufgrund der erzeugten sehr harten Oberfläche.
Erfahren Sie in diesem kompakten Artikel zum Thema TiN Beschichtung alles zu der Beschichtung, die sich in der Werkzeugfertigung erfolgreich etabliert hat. Erhalten Sie Einblick in Schichtdicke, Kosten und Preise sowie einen Vergleich mit benachbarten Beschichtungen TiCN-Beschichtung und TiAlN-Beschichtung.
Dank TiN-Beschichtung sind ultraharte Oberflächen auf Metall möglich
TiN-Beschichtung ist im Werkzeugbau nicht mehr wegzudenken. Was TiN-Beschichtung so wertvoll zum Bohren, Fräsen, Schneiden, Umformen, Stanzen sowie für Spritzgussformen macht, ist die hohe Oberflächenhärte, welche Titannitrid auf Metall erzeugt. Zudem ist sich hauchdünn – mitunter < 1 μm (Mikrometer) –, sodass die Maßhaltigkeit gewährleistet wird. Und das ist bei Präzisionswerkzeug das A und O. Als Verschleißschutz kommt daher TiN-Beschichtung mit Abstand am häufigsten im Werkzeugbausektor als Universalbeschichtung vor. Schließlich hilft die TiN-Beschichtung Kosten durch Verschleißschutz zu senken.
TiN-Beschichtung ist eine sogenannte PVD-Beschichtung, wird also durch physikalische Gasphasenabscheidung aufgebracht. Da es sich bei Titannitrid um eine Nicht-Oxidkeramik handelt, geht mit der hohen Härte auch eine Reaktionsträgheit einher. Dadurch ist die Beschichtung unempfindlich gegen Korrosion und Chemikalien. Aufgrund der Ungiftigkeit ist TiN lebensmittelecht und davon profitieren Operationsbesteck und die Medizintechnik.
TiN Beschichtung: Schichtdicke und geeignete Materialien
Im Mittel bewegt sich die Schichtdicke von TiN-Beschichtungen zwischen 1 und 7 μm. Geeignete Substrate zur Beschichtung mit Titannitrid sind klassischerweise Werkzeugstahl, HSS, gehärtete Stähle, Hartmetalle sowie viele andere Materialien. Da beim Abscheideprozess im Hochvakuum Temperaturen um 450 °C entstehen, muss das Substrat dies aushalten können.
TiN-Beschichtung wird erst ab ca. 600 °C angegriffen: Zum Zerspanen von Messing, Gusseisen und Stahl daher ideal. Mit Aluminium ist ein Bohrer mit TiN-Beschichtung nur eingeschränkt kompatibel. Das liegt an der Reaktionsfreude von Titan mit Aluminium. Würde mit TiN in Aluminium gebohrt, würde sich der TiN-Bohrer aluminisieren und praktisch unbrauchbar. Wird jedoch stationär und mit Flüssigkeitskühlung in Aluminium gearbeitet, kann man mit Bohrern mit TiN Beschichtung Aluminium vorsichtig bohren.
Vergleich TiN-Beschichtung mit TiCN-Beschichtung und TiAlN-Beschichtung
Die relativ niedrige Temperatur von rund 450 °C während der Abscheidung macht das TiN-Beschichtungsverfahren sehr preiswert. Weitere typische Werkzeugbeschichtungen sind TiAlN und TiCN. In der folgenden Gegenüberstellung werden relevante Eigenschaften, wie Schichtdicke, Temperaturbeständigkeit und geeignete Substrate deutlich.
| Hartstoffbeschichtung → | TiN Beschichtung | TiCN Beschichtung | TiAlN Beschichtung |
|
| Goldfarben | Violett/ Blaugrau | Schwarz |
|
| 24 Gigapascal (GPa) | 32 Gigapascal (Gpa) | 35 Gigapascal (Gpa) |
|
| 1 – 7 μm | 1 – 5 μm | 1 – 5 μm |
|
| 0,55 μ | 0,2 μ | 0,5 μ |
|
| 600 °C | 400 °C | 800 °C |
|
| empfehlenswert | empfehlenswert | nicht zwingend notwendig |
|
| 3- bis 4fach | 4- bis 5fach | bis zu 10fach |
Farbe
Nanohärte
Schichtdicke
Reibungskoeffizient
Max. Anwendungstemperatur
Kühlung
Lebensdauererhöhung (ggü. unbeschichtetem Werkzeug)So schätzen Sie der TiN Beschichtung Kosten und Preise richtig ein
Zurück zur TiN-Beschichtung: Um Kosten und Preise von TiN-Beschichtung richtig einzuschätzen, muss man sich bestimmte Faktoren vor Augen halten. Ausschlaggebender Faktor ist logischerweise die Größe des Objekts. Möchte man einen Schraubendreher beschichten lassen, wird es günstiger als eine Motorradinnengabel. Wenn man Glück hat, wird das Objekt bei der nächsten Charge beim Lohnbeschichter mit in den Korb gegeben. So blieben die Kosten gering. Über allgemeingültige Titannitrid Beschichtung Kosten lässt sich jedoch nur schwer etwas sagen. Hinzu kommen noch Arbeitskosten, sodass man am besten beim lokalen Lohnbeschichter um aussagekräftige Zahlen bittet. Die folgenden TiN-Beschichtung Preise sind ohne Gewähr zu verstehen.
| Volumen Rohling | TiN Beschichtung Kosten |
|---|---|
| bis 75 cm³ | ab ca. 40 Euro |
| bis 100 cm³ | ab ca. 45 Euro |
| bis 150 cm³ | ab ca. 50 Euro |
| bis 200 cm³ | ab ca. 75 Euro |
| bis 250 cm³ | ab ca. 100 Euro |
Übrigens ist TiN Beschichtung im Preis die günstigste der aufgeführten Hartstoffbeschichtungen. Zum Vergleich der Preise sollte man bei der Beschichtung mit TiCN mit mindestens + 10 % Preiserhöhung rechnen und bei der TiAlN-Beschichtung mit ca. + 30 % Preiserhöhung.
Sind Sie an TiN-Beschichtung oder anderer industrieller Hartstoffbeschichtung für ein Serienprodukt interessiert, dann fragen Sie sie kostenlos und unverbindlich an. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!
