01.09.2019
Hochleistungsfräser für die Bearbeitung von Strukturbauteilen
Unter anderem in der Luftfahrtindustrie spielt die Bearbeitung von Strukturbauteilen mit einem hohen Anteil an zu zerspanendem Material eine große Rolle. Für das Hochleistungsfräsen dieser Bauteile hat MAPAL neue Fräser der OptiMill-Baureihe zur Bearbeitung von Strukturbauteilen vorgestellt. Axel Fleischer, Marktsegmentmanager 3D-Milling, spricht im Interview über Herausforderungen, Chancen und neue Potenziale.
Für die Hochvolumenzerspanung bietet MAPAL bereits seit Längerem Werkzeuge an. Warum nun gänzlich neue Fräser?
Axel Fleischer: Wir haben neue Werkzeuge aus Vollhartmetall ergänzend zu unserem bereits bestehenden SPM-Programm (Structural Part Machining) entwickelt. Es ist ja so, dass nicht nur Werkzeuge, sondern auch Maschinen ständig weiterentwickelt werden. Durch die neue Maschinengeneration mit ausreichend Antriebsleistung und den notwenigen Drehzahlen ist die Hochleistungszerspanung von Aluminiumbauteilen durch Zeitersparnis wirtschaftlicher geworden.
… und deshalb neue Werkzeuge?
Je wirtschaftlicher ein Verfahren, desto mehr wird es eingesetzt und desto ausgefeilter werden auch die technologischen Lösungen. Für leistungsfähigere Maschinen können wir entsprechende Werkzeuge mit mehr Potenzial hinsichtlich der Zerspanvolumina einsetzen. Die Herausforderung dabei ist es, die richtigen Geometrien für die Werkzeuge zu entwickeln.
Welche Herausforderungen gibt es für die Werkzeuge?
Schneller, höher, weiter heißt es im Sport. Übertragen auf die Fräswerkzeuge im Bereich Hochvolumenzerspanung könnte es lauten: Größere Schnitttiefe, bessere Abfuhr der Späne und ein höheres Zeitspanvolumen. Dabei müssen die Werkzeuge Vibrationen vermeiden, um unter anderem eine perfekte Oberfläche zu erhalten. Und sie müssen den Wärmeeintrag ins Bauteil muss minimal halten, um den Verzug des Bauteils zu verhindern.
Welche Geometrien erfüllen diese Voraussetzungen?
Wir haben mehrere neue Geometrien entwickelt, denn die Anforderungen unterscheiden sich natürlich je nach Anwendung. Für die Schlichtbearbeitung von Konturen und Taschenwandungen haben wir beispielsweise eine neue Finishing-Geometrie entwickelt. Durch diese Geometrie arbeitet der OptiMill-SPM-Finish auch bei großen Umschlingungen problemlos – sogar in den Ecken bei großem Fräseingriff und hoher Belastung bleit das Werkzeug stabil. Die optimal gestaltete Schneidkantengeometrie sorgt dafür, dass während der Bearbeitung keine Vibrationen entstehen. Die Spanräume sind poliert, damit funktioniert die Spanabfuhr perfekt. Das Besondere an diesem Werkzeug ist, dass Anwender mit ihm große Tiefen in einem Zug schlichten können. Das spart Zeit und ist damit besonders wirtschaftlich.
And in the area of roughing?
For roughing we have developed a new diamond knurled roughing geometrythat is used on OptiMill-SPM-Rough. This geometry is perfectly matched to the machining of structural parts made of aluminium. As a result of the geometry the power consumption during machining is reduced significantly compared to tools with a straight cutting edge. Due to the reduced cutting forces and the excellent plunging characteristics of the tool, the heat introduction into the part is minimal. As a consequence, greater feed-in depths as well as higher feed rates can be used during roughing. The result is very high machining volumes.
Apropos machining volumes – is it only the tool that matters?
Of course, the tool makes its contribution. And all our SPM roughing tools are designed for the highest machining volumes, however, the actual volumetric performance achieved depends on more factors than the geometry of the tool. Often the part itself is the limiting factor. For example, the machine cannot exploit its potential in tight pockets or delicate structures for process-related reasons.
What influence does the machine itself have?
The machine itself of course has a significant influence on the maximum possible machining volume. Here above all, factors such as the spindle speed and the related torque play a key role. For effective machining during the machining of aluminium, the greatest possible machining volume, the highest possible spindle speeds combined with high spindle power are a basic prerequisite. Our tools are designed so that the highest volumes can be
achieved.
achieved.
