10.03.2022

Titanium Machining Takes Off

There are numerous applications waiting for new titanium machining tools from MAPAL. In medical technology, this workpiece material is used for implants because of its strength and compatibility with human tissue. Automotive manufacturers use it to create powerful sports cars. The blades of large gas turbines, made of titanium, absorb enormous forces. The aircraft industry is producing more and more highly stressed parts made of titanium. MAPAL is making drilling and milling of the ductile, high-strength workpiece material more productive, thereby reducing costs.

The picture shows an aeroplane and a sports car as representatives of important titanium application sectors.
  • The picture shows an aeroplane and a sports car as representatives of important titanium application sectors.
  • The picture shows from left to right the NeoMill-Titan, two OptiMill-Titan-HPC solid carbide cutters and a MEGA-Speed-Drill-Titan solid carbide drill.
  • Two MEGA-Speed-Drill Titanium solid carbide drills from MAPAL for machining titanium
  • The solid carbide milling cutters OptiMill-Titan-HPC from MAPAL can be used both for roughing and for finish cuts in titanium.
  • A radial indexable insert milling cutter NeoMill-Titan from MAPAL.

MAPAL's three new titanium tools

New drills and milling cutters made of solid carbide and milling cutters with indexable inserts extend MAPAL's standard portfolio for machining titanium. All three new developments feature high cutting values and well thought-out heat dissipation.

In designing the tools, MAPAL followed the requirements for titanium machining set by the target markets. The range of available diameters is correspondingly broad, starting with small sizes from 3 mm, as often required in medical technology, through the medium sizes for sports car components to the large tools for aircraft construction and energy technology. In tests, MAPAL has recorded 25 to 35 percent longer tool life for its tools compared to competitors.
 

MEGA-Speed-Drill-Titan: cost-efficient and productive

The focus in the development of the MEGA-Speed-Drill-Titan was on cost efficiency with maximum possible productivity. "Our goal was to develop a solid carbide drill that can run at a very high feed rate in titanium materials, resulting in very low cycle costs," explains Jens Ilg. In contrast to the assembly areas in aircraft construction, where no cooling lubricant or only a small amount of MQL can be used given the already finished assemblies, cooling lubricant can be used in parts production on machining centres to machine titanium efficiently.
Two MEGA-Speed-Drill Titanium solid carbide drills from MAPAL for machining titanium
Cost efficiency with the highest possible productivity – the new MEGA-Speed-Drill-Titan from MAPAL  ©MAPAL
MAPAL has equipped the drill with four guiding chamfers for optimum roundness. Convex cutting edges and an efficient coating allow for increases in tool life of up to 30 percent. To get the maximum coolant flow to the main cutter, the coolant channel is not open in the direction of the chip flute, but the coolant is guided along the outside surface to the rear. In this way, the guiding chamfers experience maximum cooling, dissipating the heat generated effectively. MAPAL uses a new design for the chip flute to produce the smallest possible chips and to discharge them through the flute. Typical parts that can be created with the drill, which achieves a cutting speed of up to 40 m/min, are structural parts in the aerospace industry, for example brackets for the wing box or the landing gear with its numerous bores.

OptiMill-Titan-HPC: versatile roughing and finishing

Die Vollhartmetallfräser OptiMill-Titan-HPC von MAPAL können sowohl zum Schruppen als auch für Finish-Schnitte in Titan eingesetzt werden.
Der neue Vollhartmetallfräser OptiMill-Titan-HPC führt sowohl Schruppbearbeitungen als auch Finish-Schnitte in Titan prozesssicher aus  ©MAPAL

Der vierschneidige Schrupp-Schlicht-Fräser OptiMill-Titan-HPC ist ein vielseitig einsatzbares Werkzeug. Es ist auch für kleinere Fertiger interessant, die nicht für jede Bearbeitung einen einzelnen Fräser vorhalten wollen. Das Vollhartmetallwerkzeug kann sowohl Schruppbearbeitungen ausführen als auch für einen Finish-Schnitt eingesetzt werden. Die spezielle Schneidkantenpräparation erzeugt saubere Oberflächen und erlaubt das Vollnutfräsen bis 1,5xD. In Verbindung mit dem MAPAL Mill Chuck ist eine ideale Kühlmittelzufuhr über den Schaft möglich. Der Kern dieses vierschneidigen Fräsers steigt von der Schneide bis zum Schaft an und verleiht ihm so eine höhere Stabilität. Die Teilung Schneiden und die Steigung der Spiralen sind ungleich, um einen ruhigen Lauf zu bekommen. Die siliziumhaltige Beschichtung und die polierten Spannuten erweisen sich als sehr hitzebeständig, wirken der Adhäsionsneigung entgegen und gewährleisten somit einen optimalen Spanabtransport. Die OptiMill-Titan-HPC Fräser sind im Durchmesserbereich von 6 bis 25 mm verfügbar. Sonderabmessungen sind möglich.

Der OptiMill-Titan-HPC ist die erste Wahl zur Fertigung von Bremssätteln aus Titan für Sportwagen. Bei Pilotkunden setzt MAPAL das Werkzeug auch erfolgreich in der Fertigung ganz diverser Bauteile ein. Rotorkopf, Türrahmen, Klappen sowie Strukturbauteile für Seitenleitwerke sind nur einige davon.
 

NeoMill-Titan: Wendeschneidplattenfräser mit Biss

NeoMill-Titan ist der Überbegriff einer ganzen Familie von Werkzeugen mit Wendeschneidplatten für die Titanbearbeitung: Walzenstirnfräser als Aufsteck- und Schaftvariante sowie Eckfräser zählen zu Standardportfolio. Die Topographie der Wendeschneidplatte hat MAPAL von Grund auf neu entwickelt, um die Späne optimal zu formen und abzuführen. Ein ebenfalls neues Schneidstoffkonzept minimiert den Verschleiß und verhindert ein Ankleben des Titans. Die verfügbaren Eckenradien von 0,8 mm bis 4 mm sind auf Strukturbauteile in der Aerospaceindustrie abgestimmt. Um Gewicht einzusparen, werden hier viele Taschen gefräst, deren Endkontur durch das Vorschruppen schon möglichst gut erreicht werden soll. In der Fertigung von Leitwerkstrukturen werden etwa 90 Prozent des Materials abgetragen.
Ein radialer Wendeschneidplattenfräser NeoMill-Titan von MAPAL.
NeoMill-Titan Fräser für die Titanbearbeitung mit komplett neu entwickelten Wendeschneidplatten  ©MAPAL

Die Wendeschneidplatten bietet MAPAL mit zwei verschiedenen Substraten an. Eine Sorte ist für universelle Anwendungen konzipiert und richtet sich an Kunden, deren Fokus eher auf dem Produktpreis und weniger auf den Kosten pro Bauteil liegt. Die zweite Sorte ist temperaturfester und erlaubt so höhere Schnittgeschwindigkeiten und die Bearbeitung höher vergüteten Titanmaterials. Erreicht werden Schnittgeschwindigkeiten bis 70 m/min. „Mit diesem Ansatz gehen wir konkret auf die Anforderungen des Marktes ein“, erläutert Dr. Piotr Tyczyński, Global Head of Segment Management Aerospace & Composites. „Wir berücksichtigen die individuellen Bedürfnisse unsere Kunden und bieten eine optimal passende Lösung an.“ 

Für die Hochtechnologieschneiden wurde auch der Werkzeugkörper neu entwickelt. Mit fließenden Formen befördern die Spannuten den Span aus der Scherzone. Die Ungleichteilung der Schneiden sorgt für zusätzliche Stabilität und Laufruhe. Das Kühlmittel wird direkt über den Fräsdorn axial zugeführt. Der ganze Fräser ist im Prinzip ein Hohlkörper mit einer großen Kammer in der Mitte, aus der das Kühlmittel zu jeder Schneide transportiert wird. Die Kühlmittelaustritte sind variabel gestaltet, durch Tauschen eines Gewindestifts kann der Bediener die Durchflussmenge für jede einzelne Schneide regulieren. 

Die Eckfräser für Titan bietet MAPAL in Durchmessern von 40 mm bis 125 mm ab Lager an. Die Walzenstirnfräser sind von Durchmesser 32 mm bis 80 mm lagerhaltig. Sonderabmessungen sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich.
 


Kathrin Rehor, PR Project Manager bei MAPAL

Kontakt

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


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