Fräsen statt bohren

Am schnellsten gelingt eine Bohrung mit einem dafür geeigneten Bohrer. Ein Fräser mit kleinerem Durchmesser, der zirkular in das Material eintritt, legt während der Bearbeitung einen deutlich längeren Weg zurück, was eine höhere Taktzeit mit sich bringt. Bestimmte Materialien können aber Nebenzeiten verursachen, die den Zeitvorsprung des Bohrers zunichtemachen. 

Im Zuge der Umstellung auf die E-Mobilität sind Schweißkonstruktionen oder Strukturbauteile zu bearbeiten, die aus langspanendem Aluminium bestehen. Batteriegehäuse beispielsweise sind oft aus Strangpressprofilen gefertigt, die entweder gar kein Silizium oder nur einen sehr geringen Anteil enthalten. Der erschwerte Spanbruch führt zu Nestern von Spänen, die sich in der Maschine oder am Werkzeug festsetzen können. Das gleiche Problem stellt sich bei der Bearbeitung von Fahrwerksteilen aus Schmiedealuminium, wo die Fertiger ebenfalls mit langen Spänen kämpfen. Setzen sie sich am Schaft des Werkzeugs ab, ist ein automatischer Werkzeugwechsel unter Umständen nicht mehr möglich. Späneknäuel sorgen immer wieder für Störungen, die sich ungünstig auf die Bearbeitungszeit auswirken.
 

Speziell beim Vollbohren oder bei bestimmten Aufbohroperationen kann sich auch ein Grat bilden, der herausgedrückt wird und sich als Ring um das Werkzeug wickelt. „Diese Ringe sammeln sich an der Werkzeugschneide und können Werkstück und Werkzeug beschädigen“, bestätigt Leander Bolz, Vertriebsleiter PKD-Werkzeuge.

Grundsätzlich können Bohrer zwar mit Spanbrechern versehen werden, doch beeinträchtigen diese meist die Standzeit des Werkzeugs. Zudem ist bei den verwendeten Materialien nicht immer sichergestellt, dass der Spanbrecher seine Aufgabe zuverlässig erfüllt. Aluminium mit geringem Siliziumgehalt kann je nach Lagerzustand, Guss oder Charge andere Eigenschaften zeigen, was sich auch in unterschiedlicher Spanbildung zeigt. So wird in der Praxis oft die Aufmaßsituation der Vorbearbeitung geändert. Während bei einem Bohrwerkzeug mitunter Platten oder ganze Werkzeuge ausgetauscht werden müssen, lässt sich das Aufmaß mit einem Fräser über die gefahrenen Bahnen leicht reduzieren oder erhöhen.
 

The milling strategy also demonstrates its flexibility when bores with different diameters are required. A single milling cutter can be used for this. For larger bores, it eliminates the need to replace one or even two drills for pre-machining. MAPAL favours using the milling cutter for the materials in question since it is possible to save time, particularly during pre-machining, which outweigh the initial performance disadvantages compared to drilling. For certain workpieces, the milling cutter is superior from the outset, for example when there is a risk of deformation due to drilling thin walls of structural parts or when bores with a very specific roughness are required in chassis technology.

Combination tools further reduce the cycle time, as Leander Bolz explains: “If the milling operation sits at the front of the tool and the fine machining behind it, the bore can be created completely in one pass.” With various geometries to choose from, the tools are adapted to the respective machining operation. MAPAL offers SPM milling cutters (Structural Part Machining) with PCD cutting edges for machining aluminium. These very sturdily designed high-volume milling cutters were originally developed for the aerospace industry to machine material from solid.