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Mit dem Laser zu höhererProduktivität

Metallische Leichtbauwerkstoffe sowie Verbundwerkstoffe mit Diamant-Werkzeugen effektiv zerspanen
Mit dem Laser zu höhererProduktivität

Die Komet Group liefert den Löwenanteil ihrer Präzisionswerkzeuge in die Automobilindustrie und ihr direktes Umfeld. Die Diamant-Werkzeuge aus diesem Portfolio sind vor allem für die Zerspanung von metallischen Leichtbauwerkstoffen sowie Verbundwerkstoffen. Auf der AMB 2016 stellt Komet unter anderem Innovationen vor, die sich von neuen diamantbestückten ISO-Wendeschneidplatten bis zum generativ erzeugten PKD-Fräser erstrecken.

Werkzeuge mit Diamantschneidstoffen sind ein wichtiger Schlüssel für leistungsfähige und effiziente Bearbeitungsprozesse – insbesondere bei Verbund- und metallischen Leichtbauwerkstoffen. Für deren Serienbearbeitung haben sich in den letzten Jahren mit PKD-Wendeschneidplatten bestückte Werkzeuge etabliert. Ein Trend, den die Komet Group mit einem breiten Programm aus über 900 verschiedenen PKD- und auch CVD-D-Wendeschneidplatten unterstützt. Es umfasst vielfältige sowohl ISO- als auch spezifische Geometrien und Ausführungen – beispielsweise als Eck- oder ganzseitiger Blank, Fullface, Wiper, mit 3D-Schlicht- und Schrupp-Spanleitstufen, etc.

Für die Bearbeitung der PKD- und CVD-D-Platten setzt Komet standardmäßig eine hochmoderne Laseranlage ein, die sich sowohl zum Schneiden der Kontur als auch zum Einbringen von beliebigen 3D-Formelementen zum Beispiel für Spanleitstufen eignet. Daraus ergeben sich entscheidende Vorteile, die in der Praxis durchaus für Standzeiterhöhungen von 20 bis 30 Prozent sorgen können. Denn gelaserte Schneidkanten weisen im Gegensatz zu geschliffenen eine deutlich geringere Schartigkeit auf. Das liegt daran, dass der Laser durch das Diamantkorn (und den Binder) schneidet. Beim Schleifen hingegen werden die Körner ausgebrochen, so dass die Korngröße die Schartigkeit bestimmt. Außerdem wird beim Lasern vermieden, dass das PKD-Gefüge durch Schleifdruck beschädigt wird.
Scharfe und gleichmäßige Schneiden
Das Laserschneiden ermöglicht zudem den Einsatz von PKD-Mischkorn mit bimodalem Gefüge. Durch die Kombination von großen und kleinen Diamantkörnern werden eine erhöhte Packungsdichte und dadurch eine gleichmäßige, lückenlose Diamantschneidkante erreicht. Diese hat in der Regel eine höhere Lebensdauer und sorgt für verbesserte Oberflächengüte am zu bearbeitenden Bauteil.
Auch die Formgenauigkeit der Schneidenkontur profitiert vom Laserschneiden. Am deutlichsten wird dies an den tangentialen Übergängen von den geraden Seiten einer Schneidplatte in den Radius und am Radius selbst sichtbar. Bei einer geschliffenen Platte entsteht am Übergang zum Radius häufig eine leichte Unstetigkeit, und Radien können nicht optimal ausgeformt werden. Ein Effekt, der beim Lasern nicht auftritt.
Ein weiterer Vorteil, den die Lasertechnologie mit sich bringt, ist die Möglichkeit, nahezu beliebige 3D-Formelemente in die Schneidplatte einzubringen. Beim Schleifen ist man durch die Schleifscheibe begrenzt, so dass sich in der PKD-WSP lediglich einfach geformte, offene Strukturen als Spanleitstufen erzeugen lassen. Mit einem Laser kann man auch geschlossene, individuelle Formen einfügen, beispielsweise Kalotten, die für eine bessere Spankontrolle sorgen.
Auf der AMB 2016 zeigt die Komet Group die aktuellen Diamant-Wendeschneidplatten und zwei neuentwickelte Spanleitstufen für Schlicht- und Schruppbearbeitung, die sehr gute Spanbrucheigenschaften in einem breiten Anwendungsfeld von Werkstoffen und Schnittparametern gewährleisten.
Für CVD-D ist der Laser unerlässlich
Für die Produktion von CVD-D-Wendeschneidplatten ist die Laserbearbeitung unerlässlich. Denn CVD-Dickschichtdiamant ist reiner Diamant und im Gegensatz zu PKD binderfrei. Das macht ihn zum härtesten und verschleißfestesten Schneidstoff für die Zerspanung von Nichteisenmetallen, Verbundmaterialen, Hartmetall, Keramik, Kunststoffe mit Füllstoffen und MMC (Metal Matrix Composite).
Vor allem bei der Bearbeitung von stark abrasiven Materialien wie CFK, GFK und Grafit lassen sich mit innovativem CVD-Dickschichtdiamant Spitzenergebnisse erzielen, denn im Gegensatz zu PKD enthält CVD-D keinen Binder und zeichnet sich so durch maximal erreichbare Härte aus. Auch beim Zerspanen von Aluminium mit hohem Siliziumgehalt lassen sich mit CVD-D-Werkzeugen Vorteile generieren. In Feldversuchen haben diese Standzeiten erreicht, die ein Vielfaches über vergleichbaren PKD-Werkzeugen liegen.
Die diamantbestückten Komet-Wendeschneidplatten werden vorwiegend in Dreh- und Aufbohrwerkzeugen eingesetzt. Fürs Fräsen von Leichtbauwerkstoffen kommen vorwiegend Werkzeuge mit eingelöteten PKD-Leisten zum Einsatz.
PKD-Gewindefräser für Aluminium
Schon seit langem ist Komet mit PKD-Gewindefräsern in der Aluminiumzerspanung erfolgreich. Einen Produktivitätssprung versprechen die neuen HPC-PKD-Gewindefräser, bei denen es den Entwicklern gelungen ist, die Anzahl der Spannuten zu erhöhen, ohne die Spanabfuhr einzuschränken und die Stabilität zu gefährden. Mit höherem Vorschub sorgen sie für kürzere Bearbeitungszeiten, was sich besonders bei großen Gewindedurchmessern bemerkbar macht. Dem Anwender steht natürlich auch die Alternative offen, auf höhere Geschwindigkeit zu verzichten und dafür von längerer Standzeit zu profitieren.
Je kleiner Reib- und Bohrwerkzeuge werden, desto schwieriger ist es, PKD-Platten einzulöten. Daher sind die Besigheimer einen neuen Weg gegangen und haben sogenannte Solid-Werkzeuge mit einem massiven Kopf aus PKD entwickelt. Auf diese Weise lassen sich deutlich mehr Schneiden realisieren. Bei einem Reibwerkzeug-Durchmesser, bei dem bisher nur zwei eingelötete Schneiden möglich waren, kann das entsprechende PKD-Vollkopfwerkzeug dagegen sechs Schneiden enthalten. Es erzeugt daher eine wesentlich bessere Rundheit und zeichnet sich zudem durch längere Standzeit aus. ■
Komet Group GmbHwww.kometgroup.com

Additiv gefertigte PKD-Fräswerkzeuge
Seit gut einem Jahr nutzt die Komet Group den 3D-Druck zur Herstellung von Fräsergrundkörpern beziehungsweise Schneidenträgern. Dazu ist der Besigheimer Werkzeughersteller eine Partnerschaft mit Renishaw eingegangen, die in ihren „Additive Manufacturing“-Anlagen das für den Metalldruck geeignete Verfahren „Selektives Laserschmelzen“ einsetzen. Auf der AMB 2016 werden hierzu neu konzipierte PKD-Fräswerkzeuge, deren Schneidenträger generativ per Laserschmelzen gefertigt werden, präsentiert.
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