ドリル加工の代わりのフライス加工

穴あけ加工の最速の方法は、適切なドリルを使用することです。材料に円形に入る直径の小さいフライスカッターは、加工中にかなり長い距離をカバーするため、サイクルタイムが長くなります。しかし材料によっては、ドリルの時間的優位性を打ち消すような非生産的な時間が発生することがあります。

e-モビリティへの移行の過程で、切りくずの長いアルミニウムからなる溶接設計や構造部品が機械加工されることになります。 たとえば、バッテリーのハウジングは、シリコンをまったく含まないか、またはごく少量しか含まない押出成形品から作られることがよくあります。 そのため、切りくずの破壊がより困難になり、切りくずの巣ができ、機械や工具に引っかかる可能性があります。 鍛造アルミニウム製のシャーシ部品を加工するときにも同じ問題が発生し、メーカーも長い切りくずに悩まされています。 工具のシャンクに付着すると、自動工具交換ができなくなる可能性があります。 切りくずクラスターは中断を引き起こし、加工時間に悪影響を及ぼします。

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.
 

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.