Neue Generation Spezialfräser für Composites

Die Zerspanung von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen ist eine besondere Disziplin. Nur mit anwendungsoptimierten Werkzeugen lassen sich akzeptable Standzeiten und Qualitäten wirtschaftlich erreichen. Für den Erfolg ist der Zerspaner daher in besonderem Maße auf seinen Werkzeug- bzw. Systemlieferanten angewiesen. Mit einem neuen Programm von leistungsfähigen VHM-Spezialfräsern unterstützt der Werkzeughersteller Inovatools Produzenten dabei, die spezifischen Zerspanungsprobleme von Hybridwerkstoffen anzunehmen und prozesssicher zu lösen.

Composites wie carbon- und glasfaserfaserverstärkter Kunststoff (CFK, GFK) sowie damit kombinierter Stahl, Titan und Alu, wie etwa GLARE, werden mittlerweile in hohem Maße unter anderem in der Automobilindustrie wie in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Denn diese Leichtbauwerkstoffe bieten sich überall dort an, wo niedriges Gewicht, geringes Bauteilvolumen und hohe mechanische Leistungsfähigkeit erforderlich sind.

Für den Zerspaner bieten diese Sandwichmaterialien ganz besondere Herausforderungen. Die Problematik liegt vorrangig im Materialmix, wobei die unterschiedlichen Eigenschaften und Parameter der verwendeten Werkstoffe vielfältig sind. Entsprechend lang ist die Liste der Zerspanprobleme. So machen beispielsweise unterschiedliche Schichtdicken der jeweiligen Sandwichkonstruktion, die zum Teil sehr hohe Abrasivität der harten Kohlenstofffasern, die Gefahr von Delaminationen, Absplitterungen und Faserausbrüchen, zum Teil sehr hohe Wärmeempfindlichkeit wie auch ungenügender Spanfluss den Werkzeugen das Leben schwer.

Norbert Geyer, Leiter Beschichtung bei Inovatools: „In Bearbeitungsstrategien von Verbundwerkstoffen steckt häufig enormes Optimierungspotenzial. Mit unseren Werkzeugen der neuen Generation helfen wir mit, dieses zu erschließen. So sind beispielsweise unsere Werkzeuge zum Kantenbearbeiten, Besäumen, Nuten- und Konturfräsen etc. optimal auf die unterschiedlichen Fräsanwendungen hin ausgelegt. Das beginnt schon bei der Auswahl des richtigen Hartmetalls, geht weiter über die spezielle Geometrie mit applikationsfokussierten Schneiden, Span- und Freiwinkeln bis hin zur dünnen, widerstandsfähigen Diamantbeschichtung. Dabei ist zu beachten, dass je nach Zerspanaufgabe diamantbeschichtete Werkzeuge nicht unbedingt besser sind als unbeschichtete.“

Ein Beispiel geben die neuen Inovatools VHM-Router. Diese Fräser – mit oder ohne Bohrerspitze – sind so gestaltet, dass beispielsweise durch spezielle Steigungswinkel die Schneidkräfte in die Mitte des Werkstücks geleitet werden, was u. a. Delaminierungen verhindert. VHM-Schaftfräser der SoftLine-Serie (Einzahn; Einzahnvollradius) haben feingeläppte Spannuten. Das verhindert Anhaftungen und lässt die Späne optimal aus der Kontaktzone abfließen.

Inovatools bietet zur Composite-Bearbeitung weiterhin Stichelrolinge, Gravierstichel (60°, 90°, 100°), Multimills, Vor- und Rückwärtsentgrater, Kopier- und Fasenfräser 90°, sowie Viertelkreisfräser in unterschiedlichen Abmaßungen und Ausführungen an.

Alle Inovatools Fräser sind dort, wo es notwendig ist, optional auch mit einer Hochleistungs-Diamantbeschichtung lieferbar. Sie hat eine extrem glatte und feinstkristalline Oberflächentopographie und haftet sehr gut am HM-Substrat. Darüber hinaus macht sie das Werkzeug unter anderem resistent gegen chemische Einflüsse, minimiert zusätzlich die Reibung und verhindert Anhaftungen von Harz am Fräser. Ein wichtiger Vorteil der Schicht: Sie ist ohne Einfluss auf die Mikrogeometrie des Werkzeugs, die Schneiden bleiben deshalb scharf. Norbert Geyer: „Dank der speziellen Kombination aus Geometrie und Spandesign arbeiten die neuen Inovatools Fräser schwingungs- und ratterfrei und haben sehr hohe Zerspanleistung bei enormen Standzeiten.“

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