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maschine+werkzeug 09/2016

Trocken oder nass kühlen?

TITELSTORY

Iscar - Eine vieldiskutierte Frage beim Fräsen lautet: Lassen sich Werkstoffe besser nass – mit Kühlmittelzufuhr – oder trocken und ohne Kühlmittel bearbeiten? Oder ist vielleicht die ›Quasi-Trockenbearbeitung‹ in Form von Minimalmengenschmierung (MMS) eine Alternative? Die richtige Entscheidung hängt von mehreren Faktoren ab wie Werkstoffeigenschaften und Maschinenleistung.

Trockenes Schruppfräsen

Vielversprechende Möglichkeiten bietet die Trockenbearbeitung. Beim Schruppfräsen entstehen beispielsweise durch starken Abtrag extrem hohe Temperaturen. Die Zufuhr eines Kühlmittels kann aufgrund der kritischen thermischen Belastung eine zerstörende Wirkung haben. Wird das Schruppfräsen hingegen trocken ausgeführt, ist die Temperatur an der Schneidplattenkante konstant. Sind die Bearbeitungsdaten korrekt eingegeben, bleibt sie dabei in einem akzeptablen Bereich. Es treten nur relativ geringe Temperaturschwankungen auf, die nicht zu Thermoschocks führen.

Für die feinen Schnitte beim Hochgeschwindigkeitsfräsen (HSM), insbesondere bei Werkstücken mit Härtewerten von 45 HRC oder mehr, empfehlen Experten die Luftkühlung. Der Verzicht auf Kühlflüssigkeit führt dabei zu erheblich längeren Standzeiten.

Ohne Kühlschmiermittel sind Pumpe, ein Kühlmittelaufbereitungssystem und anderes, teures Werkzeugmaschinenzubehör nicht erforderlich, wodurch die Gesamtkosten weiter sinken. Eine weitere Option ist das Fräsen mit Minimalmengenschmierung (MMS), auch „Quasi-Trockenbearbeitung“ genannt. Bei dieser Technik arbeitet die Schneidkante des Werkzeugs in einem Nebel aus Öl und Druckluft, der direkt in die Schnittzone gesprüht wird. Je nach Konstruktion von Werkzeugmaschine und Fräser kann der Nebel von außen oder von innen über eine Kühlmittelbohrung zugeführt werden. Die Hauptfunktion von MMS besteht in der Schmierung der Schneidkante während der Zerspanung. Aus diesem Grund wird beim Bearbeitungsprozess nur die notwendige Menge an Öl verbraucht, wodurch die Schmierung effizienter ist. Außerdem sind das bearbeitete Werkstück und die Späne nahezu trocken, was die Reinigung vereinfacht und beschleunigt. Darüber hinaus verlängert MMS die Werkzeugstandzeit. Auch der Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine bleibt relativ trocken. Dadurch können verschiedene Teile der Werkzeugmaschine unter besseren Bedingungen arbeiten, sodass sich ihre Nutzungsdauer verlängert.

  • Für das Schruppfräsen von Stahl mit einem langen Nutfräser der T490-Produktfamilie von Iscar ist Flüssigkühlung wegen des extremen Temperaturverhaltens nicht zu empfehlen.

    Für das Schruppfräsen von Stahl mit einem langen Nutfräser der T490-Produktfamilie von Iscar ist Flüssigkühlung wegen des extremen Temperaturverhaltens nicht zu empfehlen.

  • Iscars Multi-Master-Kugelfräser wurde für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien entwickelt. Mit Bohrungen für eine Kühlmittelzufuhr im richtigen Bereich sorgt er nicht nur für optimale Kühlung, sondern auch für eine verbesserte Spanabfuhr.

    Iscars Multi-Master-Kugelfräser wurde für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien entwickelt. Mit Bohrungen für eine Kühlmittelzufuhr im richtigen Bereich sorgt er nicht nur für optimale Kühlung, sondern auch für eine verbesserte Spanabfuhr.

  • Langer Nutfräser der T490-Produktfamilie, für HPC entwickelt. Die Fräserkonstruktion ermöglicht den Einbau von Düsen an den Ausgängen der Kühlmittelbohrungen.

    Langer Nutfräser der T490-Produktfamilie, für HPC entwickelt. Die Fräserkonstruktion ermöglicht den Einbau von Düsen an den Ausgängen der Kühlmittelbohrungen.

  • Düse an einer Kühlmittelzufuhröffnung in der Nähe einer Stirnschneidplatte am langen T490-Nutfräser.

    Düse an einer Kühlmittelzufuhröffnung in der Nähe einer Stirnschneidplatte am langen T490-Nutfräser.

  • Zwei Werkzeuge aus Iscars T490-Produktfamilie im Einsatz. Ob besser trocken oder nass gefräst wird, hängt neben der Bearbeitung auch stark vom Material des Werkstücks ab.

    Zwei Werkzeuge aus Iscars T490-Produktfamilie im Einsatz. Ob besser trocken oder nass gefräst wird, hängt neben der Bearbeitung auch stark vom Material des Werkstücks ab.

  • Zwei Werkzeuge aus Iscars T490-Produktfamilie im Einsatz. Ob besser trocken oder nass gefräst wird, hängt neben der Bearbeitung auch stark vom Material des Werkstücks ab.

    Zwei Werkzeuge aus Iscars T490-Produktfamilie im Einsatz. Ob besser trocken oder nass gefräst wird, hängt neben der Bearbeitung auch stark vom Material des Werkstücks ab.

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