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

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: 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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