Für Autohersteller wird es immer wichtiger, Kraftstoff sparende und umweltfreundliche Fahrzeuge herzustellen. Daher wenden sie sich von den traditionellen Eisenwerkstoffen wie Grauguss und Kugelgraphitguss ab und setzen vermehrt auf Gusseisen mit Vermiculargraphit (Compacted graphite iron – CGI).
Leider ist Gusseisen mit Vermiculargraphit auch schwieriger zu zerspanen. Für die Bearbeitung kommen nur zähe und verschleißfeste Zerspanungswerkzeuge in Frage. Bedenkt man, dass in allen produzierenden Industrien immer mehr auf kosteneffiziente Zerspanungslösungen gedrängt wird, sollten die Stückkosten bei einem Einsatz des neuen Werkstoffes sinken, die Werkzeugstandzeit hingegen sollte sich verlängern. Unter den Planfräsern erfüllt der Mill 16 von Kennametal die Anforderungen.
„Im Vergleich zu Grauguss hat Gusseisen mit Vermiculargraphit ein geringeres Gewicht und eine größere Festigkeit. Es eignet sich damit für Bauteile, die sowohl thermischer als auch mechanischer Belastung ausgesetzt sind, wie Zylinderblöcke und Zylinderköpfe für Personen- und Lastkraftwagen, Abgaskrümmer und Teile von Bremsen“,erklärt Marcelo Campos, Senior Global Product Manager und zuständig für die Fräsbearbeitung mit Wendeschneidplatten-Werkzeugen. „Ebenso wie andere Gusseisenwerkstoffe ist Gusseisen mit Vermiculargraphit jedoch ziemlich abrasiv und schwer zu zerspanen. Wir haben den Mill 16 als besten Planfräser seiner Klasse entwickelt und fertigen ihn sowohl für die Bearbeitung von Gusseisen mit Vermiculargraphit als auch für die Zerspanung aller anderen Gusseisensorten. Denn die herkömmlichen Gusseisenwerkstoffe finden nach wie vor breite Verwendung, so zum Beispiel in Getrieben, Gehäuseteilen, Pumpen und anderen Komponenten für Automobile und Land- und Baumaschinen.“
Planfräser bietet zahlreiche Vorteile
Bei dem Planfräser kann zwischen Fräserkörpern mit mittlerer und enger Teilung gewählt werden. Der Fräserkörper ist mit einer Keilklemmung ausgestattet. Dadurch verringern sich die Rüst- und Stillstandzeiten. Jeder Plattensitz des Fräserkörpers und jede Schneidkante der Wendeschneidplatten ist mit einer Nummer versehen. Das gewährleistet eine hohe Rund- und Planlaufgenauigkeit und eine einfache Einstellung, wenn bei der Platte die nächste Schneidkante zum Einsatz kommt.
Kernstück des Fräsers ist eine oktogonale, 2-seitige Wendeschneidplatte mit 16 Schneidkanten. Dadurch werden die Werkzeugkosten pro Werkstück gering gehalten. Die Oberseite jeder Schneidkante verfügt über einen Spanbrecher für positive Spanwinkel und eine verbesserte Spankontrolle. Auch die angefaste Kantenausführung der Klemmkeile trägt zu einer verbesserten Spanabfuhr bei.
Der Planfräser ist im Durchmesserbereich von 50 bis 250 mm verfügbar. Die maximale axiale Schnitttiefe (AP1) wird mit 5,5 mm angegeben. Möglich sind allerdings Schnitttiefen von 9 mm oder mehr – ein Faktor, der beim Zerspanen von Gusseisen mit wechselndem Aufmaß eine Rolle spielt. Aufgrund der geringen Schnittkräfte des Fräsers ist ein radialer Eingriff von 100 % möglich. Alle Fräser verfügen über eine interne Kühlmittelzufuhr.
Neu ist auch die Hartmetall-Ausführung. Bei der Hartmetallsorte KCK20 wird auf ein verschleißfestes Substrat eine dicke PVD-AlTiN/AlTiCrN-Beschichtung aufgebracht. Dadurch erhöht sich die durchschnittliche Werkzeugstandzeit im Vergleich zu Sorten mit TiAlN-Beschichtung um 30%.
Dank der großen Auswahl an Schneidkantenausführungen und -formen sowie der verschiedenen Eckenradien und zahlreichen neuen Schneidstoffsorten eignet sich der Fräser von der Schruppbearbeitung bis hin zum Vorschlichten bei unterschiedlichsten Zerspanungsbedingungen. Durch die in der Schneidplatte integrierte Schlichtfase werdenbeim Feinschlichten Oberflächengüten von Ra 3,2 μm erreicht.
Positive Kundenversuche
Feldversuche beim Kunden haben positive Ergebnisse erbracht. Bei der Trockenbearbeitung einer Platte aus Kugelgraphitguss mit dem Mill 16 wurden die Vorschübe um 41 % erhöht, die Werkzeugstandzeit verdoppelte sich. Ein Getriebegehäuse aus Grauguss wurde mit einem Vorschub von 0,39 mm/Platte und einer Schnittgeschwindigkeit von 208 m/min gefräst. Dies führte im Vergleich zu einem Einsatz eines herkömmlichen Werkzeugs zu einer verringerten Spindelbelastung und einergeringfügig längeren Werkzeugstandzeit. Bei der Bearbeitung eines Pumpengehäuses konnten das Zerspanungsvolumen und die Werkzeugstandzeit durch den Wechsel auf den Fräser sogar verdoppelt werden. ■
Kennametal Deutschland GmbHwww.kennametal.com
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