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maschine+werkzeug 07/2010

Neue Werkstoffe einfach fräsen

Technik

Leichtbau-Materialien - SPPW hat sein Werkzeug-Programm Rapid-Line für die Zerspanung von Aluminium, Kunststoffen, Faserwerkstoffen und Honeycomb-Wabenverbundmaterialien um neue Fräser erweitert.

Die Erweiterungen in der Produktfamilie Rapid-Line tragen der Entwicklung von neuen Werkstoffen Rechnung. »Wir haben die Trends und Entwicklungen bei neuen Materialien vor allem im Leichtbau ständig beobachtet und durch ausgiebige, konsequente Versuchsreihen die passenden Werkzeuge zu den jeweiligen Materialien entwickelt«, erklärt Oliver Meineke, Geschäftsführer bei SPPW GmbH.

Beispielsweise werden mit dem neuen Werkzeugprogramm für pyramidenverzahnte Fräser drei unterschiedliche Profile der Verzahnung angeboten: Ein feines Profil für Faserkunststoffe mit hohem Faseranteil, ein Profil für weiche Materialien mit Klebeneigung und ein grobes Profil für Sandwichmaterialien und Schäume. Weiter wurden Werkzeuge speziell für die Zerspanung von Materialien mit Aramidfasern sowie besonderer Sandwichmaterialien, Grafite und GFK/CFK-Werkstoffen in das Programm aufgenommen.

Das Fräserprogramm Rapid-Line wird bereits seit zehn Jahren sehr erfolgreich in der Zerspanung von Aluminium und Kunststoffen eingesetzt. Das Grundprogramm beginnt mit Fräsern mit extrem polierter (ultrageläppter) Spannut, die einen günstigen Reibungskoeffizienten und einen deutlich besseren Spanabfluss aufweisen. Diese Fräser sind rechtsschneidend mit Rechts- oder Linksspirale als Ein-, Zwei- oder Dreischneider erhältlich.

Für die Bearbeitung von dünnen Materialien, die während der Bearbeitung zu Schwingungen neigen, enthält das Programm gerade genutete Fräswerkzeuge. Durch die gerade Spannut wird parallel zur Werkzeugachse weniger Abdrängung generiert, was das Schwingen des Werkstücks deutlich vermindert und bessere Oberflächengüten und längere Standzeiten garantiert. Für faserverstärkte Werkstoffe und Komposite werden Rapid-Fräser mit Pyramidenverzahnung in einem speziellen Schleifverfahren hergestellt.

Das innerhalb der vergangenen Jahre verbesserte Fertigungsverfahren führt zur gewünschten Fertigungsqualität und kombiniert zwei wichtige Charakteristika: polierte Spannuten und extrem scharfe Schneidkanten. Pyramidenverzahnte Fräser sind mit mehrschneidiger Stirnverzahnung zum Stirnfräsen, Umfangsfräsen und Besäumen, als Ausführung mit zweischneidiger Stirnverzahnung zum Nutfräsen, Tauchen und Umfangsfräsen aber auch als Ausführung mit 135-Grad-Bohrerspitze zum Zuschneiden, Besäumen und Bohren im Standard erhältlich.

»Die Erweiterungen im Bereich dieser Werkzeuge sind so signifikant, dass wir für diese einen separaten Katalog herausbringen. So können wir Anwendern, die diese neuen Materialien zerspanen, eine kompakte und dennoch umfangreiche Arbeitsunterlage zur Verfügung stellen, in der neben einer übersichtlichen Werkzeugauswahl für die verschiedenen Anwendungen auch passende Schnittdatenempfehlungen enthalten sind«, so Oliver Meineke.

Eine zusätzliche Erweiterung bilden Fräswerkzeuge für Honeycomb-Wabenverbundwerkstoffe. Diese Wabenverbundwerkstoffe (WVW) mit extrem günstigem Gewichts-Steifigkeits-Verhältnis sind inzwischen weit verbreitet im Flugzeug-, Fahrzeug- und Bootsbau sowie in der Architektur. Der Aufbau der Platten entspricht den Waben eines Bienenstocks: viele sechseckige Zellen sind mit Deckplatten auf Ober- und Unterseite abgedeckt. Inzwischen werden verschiedenste Werkstoffe von Papier über Faserkunststoffe bis hin zu Superlegierungen in dieser Form verarbeitet. Eine der gängigsten Varianten sind Wabenstrukturen aus Aluminium und Papier. Da sich diese vielfältig weiterverarbeiten lassen, stellen sie einen guten Kompromiss aus Gewichtseinsparung, Steifigkeit und Verarbeitung dar.

Bei der Bearbeitung von WVW muss eine hohe Oberflächengüte mit engen Fertigungstoleranzen erreicht werden. Grataufwurf und zerstörte Waben vermindern die Haftung zwischen Deckplatten und Wabenkern stark. Kann keine ausreichende Haftung zwischen Deckplatten und Wabenkern erreicht werden, sind Stabilität und Steifigkeit der Wabenverbundplatte in Frage gestellt. Wirtschaftlich ist es notwendig, die Bearbeitung mit nur einem Werkzeug, ohne Werkzeugwechsel und manuelles Nacharbeiten zu erreichen. Dazu muss ein Fräswerkzeug die folgenden Anforderungen erfüllen:

die Wabenstruktur muss mit hoher Oberflächengüte geschnitten werden,

die Wabenstruktur darf nicht durch Schnittdruck zerdrückt werden,

das Werkzeug muss Aluminium, Papier und Kunststoffe ohne übermäßigen Verschleiß bearbeiten,

die Späne müssen sauber gebrochen werden.

Die neue Fräsergeometrie von SPPW erfüllt diese Anforderungen. Das Werkzeug schneidet Wabenstruktur und Deckplatte mit hoher Oberflächengüte in beiden Bereichen. Eine Vielzahl von herausragenden Schneidspitzen dringt in die Wabe ein und zerschneidet diese. Die nachfolgenden scharfen Schneiden durchdringen das Wabenmaterial weiter, zerkleinern das abgetragene Material und fördern dieses nach oben. Übrig bleibt eine glatte Oberfläche, die sich problemlos weiter verarbeiten lässt und mit anderen WVW-Systemen verbunden werden kann.

www.sppw.de

  • Übersicht über die Werkzeug-Varianten der Rapid-Line-Serie von SPPW.

    Übersicht über die Werkzeug-Varianten der Rapid-Line-Serie von SPPW.

  • Lange HSC-Einzahnfräser der Rapid-Line-Serie.

    Lange HSC-Einzahnfräser der Rapid-Line-Serie.

  • Eine zusätzliche Erweiterung bilden Fräswerkzeuge für Honeycomb-Wabenverbundwerkstoffe.

    Eine zusätzliche Erweiterung bilden Fräswerkzeuge für Honeycomb-Wabenverbundwerkstoffe.

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Unternehmensinformation

SPPW Spanabhebende Präzisionswerkzeuge GmbH

Gottlieb-Daimler-Str. 10
DE 35423 Lich, Hess
Tel.: 06404-6634-0
Fax: -21

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