Fräsen statt bohren

The fastest way to drill a bore is using a suitable drill. A milling cutter with a smaller diameter that enters the material circularly covers a significantly longer distance during machining, which results in a higher cycle time. However, certain materials can cause non-productive times that cancel out the drill’s time advantage.

During the course of the transformation to e-mobility, welded designs or structural parts are to be machined that consist of long-chipping aluminium. Battery housings, for example, are often made from extruded profiles that contain either no silicon at all or only a very small amount. That makes chip breaking more difficult and leads to nests of chips that can get stuck in the machine or on the tool. The same problem comes up when machining chassis parts made of forged aluminium, where manufacturers also struggle with long chips. If they settle on the shank of the tool, an automatic tool change may no longer be possible. Chip clusters cause disruptions that have an adverse effect on the machining time.
 

Especially during drilling from solid or certain boring operations, a burr can form which is pressed out and wraps around the tool as a ring. “These rings accumulate at the tool cutting edge and can damage the workpiece and the tool”, confirms Leander Bolz, Sales Manager of PCD Tools.

In principle, drills can be equipped with chip breakers, but these usually impair the tool life. In addition, with the materials used, it is not always guaranteed that the chip breaker will reliably do its job. Aluminium with a low silicon content can display different properties depending on cast, batch or the storage condition, which is also reflected in different chip formation. This means that in practice the stock removal situation of the pre-machining is often changed. While blades or entire tools sometimes have to be replaced with a drilling tool, the stock removal with a milling cutter can easily be reduced or increased via the driven tracks.
 

Seine Flexibilität spielt die Frässtrategie auch aus, wenn Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern verlangt sind. Dafür kann ein einziger Fräser verwendet werden. Bei größeren Bohrungen macht er das Einwechseln eines oder sogar zweier Bohrer für die Vorbearbeitung überflüssig. Weil mit dem Fräser speziell bei der Vorbearbeitung Zeitgewinne möglich sind, die anfängliche Performancenachteile gegenüber dem Bohren aufwiegen, favorisiert MAPAL dessen Einsatz bei den betreffenden Materialien. Bei bestimmten Werkstücken ist er von vornherein überlegen, etwa wenn durch das Bohren in dünnen Wandungen von Strukturbauteilen Verformungen drohen oder wenn in der Fahrwerkstechnik Bohrungen mit einer ganz bestimmten Rauheit verlangt sind.

Kombinationswerkzeuge reduzieren die Taktzeit weiter, wie Leander Bolz schildert: „Wenn vorne am Werkzeug die Fräsoperation sitzt und dahinter die Fertigbearbeitung, kann die Bohrung komplett in einem Durchgang erzeugt werden.“ Mit verschiedenen zur Auswahl stehenden Geometrien werden die Werkzeuge an die jeweilige Bearbeitung angepasst. MAPAL bietet für die Aluminiumbearbeitung SPM-Fräser (Structural Part Machining) mit PKD-Schneiden an. Diese sehr stabil ausgelegten Hochvolumenfräser wurden ursprünglich für die Luftfahrt entwickelt, um Material aus dem Vollen zu zerspanen.