Im Bereich der Zerspanungsbearbeitung ist die Wahl der Schneidwerkzeuge entscheidend für die Erzielung optimaler Ergebnisse, insbesondere bei Schruppbearbeitungen. Als Lieferant von DLC-beschichteten Schaftfräsern werde ich oft gefragt, ob diese Werkzeuge zum Schruppen geeignet sind. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit den Eigenschaften von DLC-beschichteten Schaftfräsern befassen und ihre Eignung für Schruppbearbeitungen untersuchen.
DLC-beschichtete Schaftfräser verstehen
DLC oder Diamond-Like Carbon ist eine Beschichtungsart, die bei Bearbeitungsanwendungen mehrere Vorteile bietet. Es handelt sich um ein hartes, verschleißfestes Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, was bedeutet, dass es die Schnittkräfte reduzieren und die Spanabfuhr verbessern kann. Diese Eigenschaften machen DLC-beschichtete Schaftfräser besonders effektiv bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und bei Anwendungen, bei denen die Oberflächengüte wichtig ist.
Die DLC-Beschichtung wird mithilfe eines PVD-Verfahrens (Physical Vapour Deposition) auf den Schaftfräser aufgebracht, wodurch eine dünne, gleichmäßige Schicht der Beschichtung auf der Oberfläche des Werkzeugs entsteht. Diese Beschichtung kann die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich verlängern, indem sie es vor Verschleiß, Oxidation und Korrosion schützt. Darüber hinaus reduziert der niedrige Reibungskoeffizient von DLC die beim Schneiden entstehende Wärme, was dazu beitragen kann, Schäden am Werkstück zu verhindern und die Gesamteffizienz des Bearbeitungsprozesses zu verbessern.
Die Anforderungen an Schruppoperationen
Schruppvorgänge sind typischerweise der erste Schritt im Bearbeitungsprozess, bei dem große Mengen Material vom Werkstück entfernt werden, um die gewünschte Form und Größe zu erreichen. Für diese Arbeiten sind Schneidwerkzeuge erforderlich, die hohen Schnittkräften standhalten, über eine gute Spanabfuhr verfügen und ihre Schärfe über längere Zeiträume beibehalten.
Beim Schruppen ist das Schneidwerkzeug einer hohen Belastung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt, da es ständig mit dem Werkstück in Eingriff steht. Daher muss das Werkzeug aus einem langlebigen Material gefertigt und robust konstruiert sein, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen des Einsatzes gewachsen ist. Darüber hinaus ist eine effiziente Spanabfuhr unerlässlich, um ein Verstopfen der Späne zu verhindern, was zu schlechter Oberflächengüte, Werkzeugschäden und erhöhten Schnittkräften führen kann.
Eignung von DLC-beschichteten Schaftfräsern zum Schruppen
Bei der Prüfung der Eignung von DLC-beschichteten Schaftfräsern für Schruppbearbeitungen müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden.
1. Verschleißfestigkeit
Einer der Hauptvorteile von DLC-beschichteten Schaftfräsern ist ihre hervorragende Verschleißfestigkeit. Die harte DLC-Beschichtung schützt das Werkzeug vor Abrieb und Verschleiß, sodass es seine Schärfe über längere Zeiträume behält. Dies ist insbesondere bei Schruppbearbeitungen von Vorteil, bei denen das Werkzeug ständig Kontakt zum Werkstück hat und einem hohen Verschleiß unterliegt. Durch die Reduzierung des Werkzeugverschleißes können DLC-beschichtete Schaftfräser die Häufigkeit von Werkzeugwechseln reduzieren, was die Produktivität verbessern und die Bearbeitungskosten senken kann.
2. Schnittkräfte
Der niedrige Reibungskoeffizient von DLC reduziert die bei der Bearbeitung erforderlichen Schnittkräfte. Dies kann bei Schruppbearbeitungen von Vorteil sein, da das Werkzeug dadurch effizienter und mit weniger Stromverbrauch schneiden kann. Geringere Schnittkräfte reduzieren auch die Belastung des Werkzeugs und des Werkstücks, was dazu beitragen kann, Werkzeugbruch und Werkstückverformung zu verhindern.
3. Spanabfuhr
Bei Schruppbearbeitungen ist eine gute Spanabfuhr von entscheidender Bedeutung, um ein Verstopfen der Späne zu verhindern und einen reibungslosen Schnittprozess sicherzustellen. Die glatte Oberfläche der DLC-Beschichtung fördert einen effizienten Spanfluss und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Späne in den Spannuten des Schaftfräsers stecken bleiben. Dadurch kann die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks verbessert und das Risiko einer Werkzeugbeschädigung verringert werden.
4. Materialkompatibilität
Die Eignung von DLC-beschichteten Schaftfräsern zum Schruppen hängt auch vom zu bearbeitenden Material ab. DLC-Beschichtungen eignen sich im Allgemeinen gut für die Bearbeitung von Nichteisenmaterialien wie Aluminium, Messing und Kupfer. Zum Beispiel unsere1-schneidiger Aluminiumbearbeitungs-SchaftfräserUnd3-schneidiger Aluminiumbearbeitungs-Schaftfräsermit DLC-Beschichtung sind speziell für die Aluminiumschruppbearbeitung konzipiert und bieten hervorragende Leistung und lange Standzeit. Bei der Bearbeitung von Eisenmaterialien kann die Leistung von DLC-beschichteten Schaftfräsern jedoch aufgrund der Reaktivität zwischen der Beschichtung und dem Eisen im Material eingeschränkt sein.
5. Kostenüberlegungen
Obwohl DLC-beschichtete Schaftfräser viele Vorteile bieten, sind sie im Allgemeinen teurer als unbeschichtete oder anders beschichtete Schaftfräser. Wenn man jedoch die langfristigen Vorteile eines geringeren Werkzeugverschleißes, einer verbesserten Produktivität und einer besseren Oberflächengüte berücksichtigt, können die Kosten für den Einsatz von DLC-beschichteten Schaftfräsern bei Schruppbearbeitungen gerechtfertigt sein.
Fallstudien
Um die Wirksamkeit von DLC-beschichteten Schaftfräsern bei Schruppbearbeitungen zu veranschaulichen, schauen wir uns einige Fallstudien an.
Fallstudie 1: Schruppen von Aluminium
Eine Bearbeitungswerkstatt verwendete unbeschichtete Schaftfräser zum Schruppen von Aluminiumteilen. Sie litten unter häufigem Werkzeugverschleiß, schlechter Oberflächengüte und langen Bearbeitungszeiten. Nach der Umstellung auf unsere DLC-Beschichtung3-schneidiger Aluminiumbearbeitungs-Schaftfräserstellten sie eine deutliche Verbesserung der Werkzeugstandzeit fest. Die DLC-Beschichtung reduziert den Verschleiß des Werkzeugs und ermöglicht eine längere Schnittdauer, ohne dass ein Austausch erforderlich ist. Darüber hinaus führten die verbesserte Spanabfuhr und die geringeren Schnittkräfte zu einer glatteren Oberflächengüte und kürzeren Bearbeitungszeiten.
Fallstudie 2: Messingschruppen
Ein anderer Kunde bearbeitete Messingkomponenten mit einem Standard-Schaftfräser. Sie hatten Probleme mit Spanverstopfung und Werkzeugbruch. Durch den Einsatz unseres DLC-beschichteten Schaftfräsers wurde die Spanabfuhr deutlich verbessert und der niedrige Reibungskoeffizient der DLC-Beschichtung reduzierte die Schnittkräfte und verhinderte so Werkzeugbruch. Dies führte zu einer höheren Produktivität und geringeren Bearbeitungskosten.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass DLC-beschichtete Schaftfräser eine geeignete Wahl für Schruppbearbeitungen sein können, insbesondere bei der Bearbeitung von Nichteisenmaterialien. Aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit, ihres niedrigen Reibungskoeffizienten und ihrer guten Spanabfuhrfähigkeit eignen sie sich gut für die Anforderungen beim Schruppen. Bei der Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs ist es jedoch wichtig, die spezifischen Anforderungen des Bearbeitungsvorgangs, das zu bearbeitende Material und die Kostenauswirkungen zu berücksichtigen.
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Referenzen
- „Cutting Tool Technology“ von Steve Rizvi
- „Machining Fundamentals“ von John T. Black
- Branchen-Whitepapers zu DLC-Beschichtungen und der Leistung von Schaftfräsern
