10.03.2022

Titanbearbeitung startet durch

Auf Werkzeuge von MAPAL zur Bearbeitung von Titan warten viele Anwendungsfelder. In der Medizintechnik wird der Werkstoff wegen seiner Festigkeit und Verträglichkeit mit menschlichem Gewebe für Implantate verwendet. Die Automobilhersteller realisieren damit leistungsstarke Sportwagen. Die aus Titan gefertigten Schaufeln großer Gasturbinen nehmen enorme Kräfte auf. Die Flugzeugindustrie stellt zunehmend mehr hoch beanspruchte Bauteile aus Titan her. MAPAL macht das Bohren und Fräsen des duktilen, hochfesten Werkstoffs produktiver und senkt damit Kosten.

Das Bild zeigt stellvertretend für wichtige Anwendungsbranchen von Titan ein Flugzeug und einen Sportwagen.
  • Das Bild zeigt stellvertretend für wichtige Anwendungsbranchen von Titan ein Flugzeug und einen Sportwagen.
  • Das Bild zeigt v.l.n.r. den NeoMill-Titan, zwei OptiMill-Titan-HPC Vollhartmetallfräser sowie einen MEGA-Speed-Drill-Titan VHM-Bohrer.
  • Zwei MEGA-Speed-Drill Titan Vollhartmetallbohrer von MAPAL für die Titanbearbeitung
  • Die Vollhartmetallfräser OptiMill-Titan-HPC von MAPAL können sowohl zum Schruppen als auch für Finish-Schnitte in Titan eingesetzt werden.
  • Ein radialer Wendeschneidplattenfräser NeoMill-Titan von MAPAL.

Drei neue Titan-Werkzeuge von MAPAL

Neue Bohrer und Fräser aus Vollhartmetall und Fräser mit Wendeschneidplatten erweitern das Standardportfolio von MAPAL für die Titanbearbeitung. Hohe Schnittwerte und durchdachte Wärmeabfuhr kennzeichnen alle drei Neuentwicklungen.


Bei der Auslegung der Werkzeuge folgte MAPAL den Anforderungen der Zielmärkte an die Titanzerspanung. Entsprechend breit ist das Spektrum an verfügbaren Durchmessern, angefangen bei kleinen Größen ab 3 mm, wie sie oft in der Medizintechnik verlangt werden, über die mittleren Größen für Sportwagenkomponenten bis hin zu den großen Werkzeugen für den Flugzeugbau und die Energietechnik. In Tests hat MAPAL für seine Werkzeuge gegenüber Mitbewerbern 25 bis 35 Prozent höhere Standzeiten ermittelt.

MEGA-Speed-Drill-Titan: kosteneffizient und produktiv

Der Fokus bei Entwicklung des MEGA-Speed-Drill-Titan lag auf Kosteneffizienz mit möglichst hoher Produktivität. „Unser Ziel war es, einen Vollhartmetallbohrer zu entwickeln, der in Titanwerkstoffen einen sehr hohen Vorschub fahren kann und damit sehr niedrige Zykluskosten bringt“, erläutert Jens Ilg, der bei MAPAL im Segment Aerospace & Composites arbeitet. Im Gegensatz zu den Montagebereichen im Flugzeugbau, wo angesichts der schon fertigen Baugruppen kein Kühlschmierstoff oder nur geringe Mengen MMS verwendet werden dürfen, ist in der Teilefertigung auf Bearbeitungszentren der Einsatz von KSS möglich, um Titan effizient zu zerspanen.
Zwei MEGA-Speed-Drill Titan Vollhartmetallbohrer von MAPAL für die Titanbearbeitung
Kosteneffizienz mit möglichst hoher Produktivität – der neue MEGA-Speed-Drill-Titan von MAPAL  ©MAPAL
MAPAL hat den zweischneidigen Bohrer mit vier Führungsfasen für optimale Rundheit ausgestattet. Konvexe Schneiden und eine leistungsfähige Beschichtung ermöglichen Standzeiterhöhungen von bis zu 30 Prozent. Um den maximalen Kühlmittelfluss an die Hauptschneide zu bringen, ist der Kühlmittelkanal nicht in Richtung der Spannut geöffnet, sondern das Kühlmittel wird an der Mantelfläche entlang nach hinten geleitet. Damit erfahren die Führungsfasen die maximale Kühlung und führen die entstehende Hitze gut ab. Für die Spannut verwendet MAPAL ein neues Design, um möglichst kleine Späne zu erzeugen und durch die Nut abzuführen. Typische Bauteile für den Bohrer, der eine Schnittgeschwindigkeit von bis zu 40 m/min schafft, sind Strukturbauteile in der Luftfahrtindustrie, zum Beispiel Winkel für die Wing Box oder das Landing Gear mit seinen vielen Bohrungen. 

OptiMill-Titan-HPC: Vielseitig schruppen und schlichten

The solid carbide milling cutters OptiMill-Titan-HPC from MAPAL can be used both for roughing and for finish cuts in titanium.
The new OptiMill-Titan-HPC solid carbide milling cutter performs both roughing and final cuts in titanium very reliably  ©MAPAL

The OptiMill-Titan-HPC roughing-finishing milling cutter is a versatile tool. It is also ideal for smaller manufacturers who prefer not to have a single milling cutter for every kind of machining. The solid carbide tool can perform roughing operations and can also be used for a finish cut. The special cutting edge preparation produces clean surfaces and allows full slot milling up to 1.5xD. In conjunction with the MAPAL Mill Chuck, optimum coolant supply via the shank is possible. The core of this milling cutter with four cutting edges rises from the cutting edge to the shank, giving it greater stability. The spacing of the cutting edges and the pitch of the spirals are uneven to achieve smooth running. The coating, which contains silicon, and the polished chip flutes are highly heat-resistant, counteract the tendency to adhesion and therefore ensure optimum chip evacuation. The OptiMill-Titan-HPC milling cutters are available in the diameter range from 6 to 25 mm. Special dimensions are available.

The OptiMill-Titan-HPC is the number one tool for manufacturing titanium brake calipers for sports cars. MAPAL is also successfully using the tool to manufacture a wide range of parts for pilot customers. Rotor heads, door frames, flaps and structural parts for vertical tail planes (VTPs) are just a few examples.
 

NeoMill-Titan: indexable insert milling cutters with a bite

The NeoMill-Titan family of tools with indexable inserts for titanium machining consists of shell end face milling cutters in slip-on and shank versions as well as shoulder milling cutters in the standard portfolio. MAPAL has developed the topography of the indexable insert from scratch for optimum chip formation and evacuation. An equally new cutting material concept minimises wear and prevents the titanium from sticking. The available corner radii of 0.8 mm to 4 mm are tailored to structural parts in the aerospace industry. To save weight, several pockets are milled here, and their final contour should already be achieved as well as possible by pre-roughing. In the manufacturing of tail fin structures, about 90 percent of the material is removed.
A radial indexable insert milling cutter NeoMill-Titan from MAPAL.
The NeoMill-Titan milling cutter range for titanium machining with completely newly developed indexable inserts  ©MAPAL

MAPAL offers the indexable inserts with two different substrates. One grade is designed for universal applications and is aimed at customers whose focus is more on product price and less on cost per part. The second grade is more temperature-resistant, enabling higher cutting speeds and the machining of more highly annealed titanium material. Cutting speeds of up to 70 m/min can be achieved. "With this approach, we specifically address the requirements of the market," says Tyczyński. "We take into account the individual needs of our customers and offer an optimally fitting solution."

The tool body has also been newly developed for the high-tech inserts. With flowing shapes, the chip flutes transport the chips out of the shear zone. The coolant is fed axially directly through the milling arbour. The unequal spacing of the inserts provides additional stability and smooth running. The coolant is supplied axially directly via the milling arbor. The whole milling cutter is basically a hollow body with a large chamber in the centre, from where the coolant is conveyed to each insert. The coolant outlets are designed variably. By changing a threaded pin, the operator can regulate the flow rate for each individual cutting edge.

MAPAL supplies the shoulder milling cutters for titanium from stock in diameters from 40 mm to 125 mm. The shell end face milling cutters are stocked from a diameter of 32 mm to 80 mm. Special dimensions are also available upon request.
 


Kathrin Rehor, PR Project Manager at MAPAL

Contact

Kathrin Rehor Public Relations Kathrin.Rehor@mapal.com Phone: +49 7361 585 3342


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