Welt der Fertigung
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Präzisionswerkzeuge mit Klasse

Fräser für die Mikrozerspanung

Die Zecha Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH fertigt seit fast 60 Jahren Mikrozerspanungs-, Stanz- und Umformwerkzeuge für verschiedenste Anwendungsfälle und Materialien. Die ausgeklügelten Werkzeuge im umfangreichen Portfolio punkten mit hervorragenden Oberflächengüten, engsten Toleranzen und langen Standzeiten und erfüllen so selbst hohe Qualitätsanforderungen.

Ob Medizin- und Dentaltechnik, Uhrenindustrie, Automotive oder Werkzeug- und Formenbau – überall dort, wo jedes „µ“ zählt, kommt es auf zuverlässige, präzise und hochwertige Werkzeuglösungen an. Ein aktuelles Beispiel für Präzision in Höchstform ist der gefräste Schriftzug in einem Haar – einem menschlichen Haar. Bei einem gemeinsamen Projekt mit dem Maschinenhersteller Kern Microtechnik wurde das Unvorstellbare möglich gemacht und ein menschliches Haar mit einem Durchmesser von 90 µm mit einem zweischneidigen Zecha-Fräser beschriftet. Dabei gingen zwei Experten mit ihrer Leidenschaft für maximale Präzision der Frage nach, was ist Präzision und wie weit kann man gehen. Der Beweis – ein gefräster Schriftzug in einem menschlichen Haar – gibt die eindeutige Antwort: sehr weit.

Lösungen für knifflige Fälle

Um solche Projekte und Werkzeuge realisieren zu können entwickeln und optimieren Experten aus der internen Forschungs- und Entwicklungsabteilung stetig neue Geometrien und Werkzeuge für ausgefallene Anwendungsfälle und modernste Materialien. Ein moderner CNC-Maschinenpark, High-End-Mess- und Prüftechnologien und sorgsam ausgewählte Hartmetalle führender Hersteller sowie enge Partnerschaften und Kundenbeziehungen sind Garanten für die außergewöhnliche Perfektion der Zecha-Werkzeuge. Zusätzlich wird die Reproduzierbarkeit der Werkzeuge über die Lebensnummer am Schaftende eines jeden Werkzeugs selbst nach Jahren sichergestellt.

Die Bearbeitung von Titan, Edelstahl und Sonderwerkstoffen in der Medizintechnik erfordert individuelle Lösungen auf hohem Niveau. Beispielsweise ist die Torx-Schnittstelle in der Medizintechnik eine bewährte und kraftschlüssige Verbindung zwischen Knochenschraube und Schraubwerkzeug. Sie überträgt das Drehmoment äußerst schonend in die empfindliche Knochenstruktur und unterstützt damit indirekt den Heilungserfolg. Entsprechend genau müssen die Torx-Schnittstellen in die Schrauben aus Titan oder diversen Edelstahlsorten eingebracht werden. Für das Fräsen der Torx-Kontur in Titan- und Edelstahlschrauben hat Zecha speziell entwickelte Mikrowerkzeuge im Programm, die höchste Präzision, Oberflächen und nachhaltige Wirtschaftlichkeit bieten.

Ideal für die Medizintechnik

Neben patentierten VHM-Gewindewirblern der Serie 462 für zylindrische und konturgenaue Innengewinde, wie man sie beispielsweise bei Implantatpfosten und medizinischen Vorrichtungen benötigt, bietet Zecha auch zuverlässige diamantbeschichtete Fräser zur Zerspanung von Zirkoniumoxid sowie spezielle WAD-beschichtete Fräser für Cobalt-Chrom, Kunststoffen und Wachs zur Fertigung von Zahnersatzprodukten. Bei der Bearbeitung von Titan, Edelstählen, NE- und auch Edelmetallen hat sich die umfangreiche Zecha-Fräser-Linie 455.B3 in speziellen Ausführungen für Super- oder Sonderlegierungen bewährt.

Durch die leicht schneidende Geometrie, den optimierten Spankammern sowie der exakt bis zum Zentrum ausgeführten Schneiden sind sehr gute Ergebnisse hinsichtlich Maß- und Formgenauigkeit sowie der Oberflächengüte erzielbar. Egal ob mit oder ohne Beschichtung, die Dreischneider sind sowohl in der Trocken- als auch in der Nassbearbeitung zum Schruppen, Vorschlichten und Schlichten gewinnbringend einzusetzen.

Für perfektes Zerspanen

Nun hat Zecha die bestehende Linie 455 weiterentwickelt und um fünf neue Serien mit Innen- und Schaftkühlungssystem erweitert – und somit eine Lösung für die schwer zerspanbaren Materialien in der Medizintechnik geliefert. Neben einem neuen VHM-Substrat und einer stabileren Grundgeometrie gibt es die Kugel- Schaft- und Torusfräser mit zwei ausgefeilten Kühlungslösungen: entweder mit Innen- oder Schaftkühlung, wodurch stets kühle Schneiden gegeben sind. Die neue Werkzeugfamilie mit dem Namen ›Kingfisher‹ ist in den Durchmesserabmessungen von 0,2 bis 12,0 mm erhältlich.

Mit der innovativen Werkzeug-Familie ›Iguana‹ revolutioniert Zecha die PEEK-Bearbeitung in der Medizintechnikbranche. Auch für hochabrasiver Werkstoffe, NE-Metalle oder Kupfer stellen die Mehrschneider im kleinen Durchmesserbereich mit lasergeschärften Schneidkanten und hochverschleißfester, geschlossener Diamantbeschichtung einen Lösungsansatz dar, um raschen Verschleiß der Werkzeuge, starke Reibungswärme und daraus resultierende schlechte Oberflächengüten vorzubeugen. Dies sind Herausforderungen beim Bearbeiten schwer zerspanbarer Materialien, mit denen Anwender häufig zu kämpfen haben.

Bei Iguana-Fräsern hingegen entsteht durch die gezielte Bearbeitung der Schneidkanten mittels Lasertechnik (R=1µm) sowie den speziellen Schneidengeometrien im Einsatz nahezu kein Werkzeugverschleiß, wodurch sich die Werkzeugstandzeit vervielfacht. Das Ergebnis der lasergeschärften Schneiden und der reduzierten Schnittkräfte sind eine minimale Wärmeentwicklung, verbesserte Oberflächenwerte und eine bessere Form- und Maßhaltigkeit. Die Iguana-Werkzeuge gibt es in verschiedenen, anwendungsspezifischen Ausführungen. Neu in der Iguana-Familie ist die Serie 918 mit optimierter Geometrie und Schaftkühlungssystem. Ein neues Schleifverfahren erlaubt dieser Serie – bei voller Nutztiefe der Schneide – eine sehr kurze Auslegung des schneidenden Grundkörpers.

Zuverlässig Zerspanen

Im Vergleich zur vorangehenden Serie 915 verkürzt sich die Werkzeuglänge deutlich und wird eine höhere Stabilität erzeugt. Zusätzlich ermöglichen alle Werkzeuge der neuen Serie ab einem Durchmesser von 0,4 mm ein leicht schneidendes Fräsen im Zentrum ohne Druck. Das Kühlungssystem im Schaft bringt jedes Medium – ob Luft, Emulsion, Öl oder Aerosol-Gemische – direkt an die Schneide. Die Kombination aus neuem VHM-Substrat, einer Schaftkühlungslösung sowie einer stabileren Grundgeometrie des Werkzeuges ermöglichen in der Bauteilefertigung eine gesteigerte Prozesssicherheit und höhere Vorschübe. Das enorme Potenzial der Iguana-Werkzeuge von Zecha ist noch lange nicht erschöpft und bietet weiterhin neue Möglichkeiten, um bisher unwirtschaftliche Bearbeitungsprozesse zu optimieren.

Das neue Fräserdesign der Peacock-Familie bietet hohe Bearbeitungseffizienz durch große Leistungsfähigkeit und Verschleißfestigkeit für verschiedenste Materialien, Legierungsbestandteile und Werkstoffhärten bis 70 HRC. Neben deutlicher Standzeiterhöhung durch die stabile Schaft- und Schneidengeometrie erzeugen die WAD-beschichteten Fräser beste Oberflächengüten – selbst bei feinen Konturen. Die Mikrofräser überzeugen mit einer Formgenauigkeit von maximal 0,005 mm und einer Rundlaufgenauigkeit von maximal 0,003 mm, womit eine hohe Bauteilformgenauigkeit erreicht wird.

Durch einen feinstgeschliffenen Schutzradius von maximal 0,05 mm bei den Fräsern der Linie 599.F4 und einem definierten Eckenradius von 0,2 mm bei den Fräsern der Linie 599.F6 zeichnen sich die speziell konzipierten Flach-Umfangsfräser aus. Dank einer neuen Beschichtungstechnologie, einer stabilisierten Grundgeometrie und feinster Mikrogeometrie sind die Spezialfräser für die Außen- und Umfangsbearbeitung harter Materialien – sowohl trochodial als auch mit seitlicher Zustellung in großen Vorschüben – optimal gewappnet.

Für harte Fälle

Mit ihrer besonderen Härte, Zähigkeit und Abriebfestigkeit vervollständigen die innovativen CBN-Fräser der Serie 950 die Peacock-Familie ideal. Der Werkstoff ›CBN‹, der nach synthetischem Diamant der zweithärteste Werkstoff ist, bietet dank seiner thermischen und chemischen Eigenschaften die größtmögliche Bruchunempfindlichkeit und Schneidenstabilität bei der Zerspanung von Stählen bis 70 HRC.

Aufgrund ihrer speziellen Werkzeugeigenschaften sind alle Kugel-, Torus- und Schaftfräser der Serie 599 universal, flexibel und vielseitig im Formen- und Werkzeugbau, in der Automotiv- und Luftfahrtindustrie und in der Medizintechnik einsetzbar – und das prozesssicher und ausgesprochen wirtschaftlich.

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Diesen Artikel finden Sie auch in Ausgabe 6/2020 auf Seite 14. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!

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