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maschine+werkzeug 03/2009

Kleine Werkzeuge – großes Potenzial

Kleinstteilebearbeitung leicht gemacht

Die Herstellung von Mini-Werkstücken stellt die Lieferanten von Maschinen und Werkzeugen, Spann- und Messtechnik sowie CAD/CAM-Software vor besondere Herausforderungen. Ihre Kompetenz in der Bearbeitung im µm-Bereich wird deshalb von immer mehr Unternehmen aus verschiedenen Branchen nachgefragt.

Unter Mikrozerspanung versteht man gemeinhin Bearbeitungen im Bereich von etwa zwei Millimetern bis zu einem Mikrometer. Für diese Anwendungen produziert Horn Dreh- und Fräswerkzeuge mit geometrisch bestimmter Schneide ab 0,2 mm Schneidkreisdurchmesser. Diese Abmessungen scheinen auf den ersten Blick nicht in den Definitionsbereich der Mikrozerspanung zu passen. Betrachtet man jedoch die wichtigsten Einzelkomponenten des Werkzeugs, wie Schneidstoff, Geometrie und Beschichtung, so befindet man sich wieder im Bereich der Mikrotechnik.

Zur Herstellung von Mikrowerkzeugen und ihrer Geometrie wird Ultra-Feinstkorn mit Korngrößen von 0,2 bis 0,5 µm benötigt. Beim Schleifen der Span-, Frei- und Keilwinkel an Hartmetallen begrenzen die Korngröße und die Rundlaufgenauigkeit der Schleifscheibe den kleinsten herstellbaren und reproduzierbaren Innenradius einer Geometrie auf etwa 40 µm. Entscheidend für den Reibwert zwischen Schneide und Werkstück sowie die Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit ist die Beschichtung.

Um die Bildung von Droplets zu reduzieren, nutzt Horn die Sputtertech-nik. Dieses Verfahren verzichtet auf die schmelzflüssige Phase des Trägermaterials und erzeugt so im Mikrobereich gegenüber anderen Verfahren eine topografisch ebenere Oberfläche. Mit modernen Fünf-Achs-HSC-Fräsmaschinen lassen sich heute nahezu alle dreidimensionalen Formen aus Kupfer, Graphit, Kunststoff und Stahl bis 70 HRC erzeugen. Allerdings stehen die dafür benötigten Spindeldrehzahlen in der Praxis kaum zur Verfügung. Diese sollten je nach Wirkdurchmesser des Fräsers und einer Schnittgeschwindigkeit vc =160 m/min zwischen 50000 und 250000 1/min betragen. Da die meisten Serienmaschinen nur Spindeldrehzahlen von 18000 bis 60000 1/min zur Verfügung stellen, muss mit Schnittgeschwindigkeiten weit unter vc = 80m/min gefräst werden. Als Problemlösung für die Bohrungsherstellung und speziell für das Ausdrehen kleinster Durchmesser ist das aus zwei Größen bestehende Werkzeugsystem ›Supermini‹ entwickelt worden. Die Typenreihe 110 ist für Bohrungen ≥6 mm und die Typenreihe 105 für Bohrungen ≥0,2 mm konzipiert. Beide Größen sind mit den jeweiligen Horn-Standardhaltern der Reihen Supermini 105 und 110 kompatibel.

  • Innenradius der Spankammer eines Mikrofräsers mit Durchmesser 0,2mm in der Draufsicht

    Innenradius der Spankammer eines Mikrofräsers mit Durchmesser 0,2mm in der Draufsicht

  • Mikrofräser für Kupfer und Graphit.

    Mikrofräser für Kupfer und Graphit.

  • Werkzeug aus der Reihe ›Supermini‹ für Bohrungen ab 0,2 mm Durchmesser.

    Werkzeug aus der Reihe ›Supermini‹ für Bohrungen ab 0,2 mm Durchmesser.

  • Ein Werkzeug der Reihe ›Supermini‹ bewältigte die wesentlichen Herausforderungen ›Wandstärke 0,1 mm und unterbrochener Schnitt‹ dieses Werkstücks zur vollsten Zufriedenheit des Anwenders.

    Ein Werkzeug der Reihe ›Supermini‹ bewältigte die wesentlichen Herausforderungen ›Wandstärke 0,1 mm und unterbrochener Schnitt‹ dieses Werkstücks zur vollsten Zufriedenheit des Anwenders.

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Unternehmensinformation

Paul Horn GmbH Hartmetall Werkzeugfabrik

Unter dem Holz 33-35
DE 72072 Tübingen
Tel.: 07071-7004-0
Fax: -72893

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