Als Lieferant von Maisstirnfräsern erhalte ich häufig Anfragen von Kunden zur Vielseitigkeit unserer Produkte. Eine der häufigsten Fragen ist, ob ein Maisstirnfräser zum Fräsen von gehärtetem Stahl verwendet werden kann. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit diesem Thema befassen und die technischen Aspekte, Einschränkungen und möglichen Anwendungen der Verwendung eines Maisstirnfräsers auf gehärtetem Stahl untersuchen.
Maisstirnfräser verstehen
Bevor wir die Eignung von Maisstirnfräsern für gehärteten Stahl besprechen, wollen wir zunächst verstehen, was ein Maisstirnfräser ist. AMais-Schaftfräserist eine Art Schneidwerkzeug, das bei Fräsarbeiten verwendet wird. Es verfügt über eine abgerundete Ecke an der Spitze, die sanfte Übergänge zwischen Oberflächen ermöglicht und das Risiko von Absplitterungen oder Brüchen des Werkstücks verringert. Dieses Design macht es ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Konturieren, Profilieren und Schlitzen.
Maisstirnfräser werden typischerweise aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder Hartmetall hergestellt. Maisstirnfräser aus Hartmetall erfreuen sich aufgrund ihrer überlegenen Härte, Verschleißfestigkeit und der Fähigkeit, bei hohen Temperaturen scharfe Schneidkanten zu bewahren, einer größeren Beliebtheit. Sie werden häufig in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und dem Formenbau eingesetzt, in denen Präzision und Effizienz von entscheidender Bedeutung sind.
Gehärteter Stahl: Ein anspruchsvolles Material
Gehärteter Stahl ist eine Stahlsorte, die wärmebehandelt wurde, um ihre Härte und Festigkeit zu erhöhen. Bei diesem Verfahren wird der Stahl auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und anschließend schnell abgekühlt, wodurch eine feinkörnige Mikrostruktur entsteht, die widerstandsfähiger gegen Verschleiß und Verformung ist. Gehärteter Stahl wird häufig in Anwendungen verwendet, bei denen hohe Festigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind, beispielsweise bei Werkzeugen, Maschinenkomponenten und Automobilteilen.
Die Härte von gehärtetem Stahl macht die Bearbeitung jedoch auch zu einem anspruchsvollen Material. Es weist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Schneidkräften auf, die zu übermäßigem Verschleiß der Schneidwerkzeuge führen und deren Lebensdauer verkürzen können. Darüber hinaus kann die beim Schneidvorgang entstehende Hitze dazu führen, dass der Stahl noch härter wird, was die Bearbeitungsschwierigkeiten weiter verschärft.
Kann ein Maisstirnfräser zum Fräsen von gehärtetem Stahl verwendet werden?
Die Antwort auf diese Frage ist kein einfaches Ja oder Nein. Obwohl ein Maisstirnfräser technisch gesehen zum Fräsen von gehärtetem Stahl verwendet werden kann, müssen vor einem solchen Vorgang mehrere Faktoren berücksichtigt werden.
Werkzeugmaterial
Wie bereits erwähnt, spielt das Werkzeugmaterial eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Eignung eines Maisstirnfräsers zum Fräsen von gehärtetem Stahl. Hartmetall-Maisschaftfräser werden aufgrund ihrer überlegenen Härte und Verschleißfestigkeit im Allgemeinen HSS-Schaftfräsern vorgezogen. Allerdings sind nicht alle Hartmetallsorten gleich. Zum Fräsen von gehärtetem Stahl wird die Verwendung einer Hartmetallsorte empfohlen, die speziell für Materialien mit hoher Härte entwickelt wurde, beispielsweise Mikrokorn-Hartmetall oder beschichtetes Hartmetall.
Schnittparameter
Auch die Schnittparameter, darunter Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe, müssen sorgfältig ausgewählt werden, um ein erfolgreiches Fräsen von gehärtetem Stahl zu gewährleisten. Diese Parameter sollten basierend auf der Härte des Stahls, der Art des verwendeten Schaftfräsers und den Fähigkeiten der Werkzeugmaschine angepasst werden. Generell werden beim Fräsen von gehärtetem Stahl niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe empfohlen, um die Schnittkräfte zu reduzieren und Werkzeugverschleiß vorzubeugen.
Kühlmittel und Schmierung
Beim Fräsen von gehärtetem Stahl sind die richtige Kühlung und Schmierung unerlässlich. Die beim Schneidvorgang entstehende Hitze kann dazu führen, dass das Werkzeug überhitzt und schnell verschleißt. Die Verwendung eines Kühl- oder Schmiermittels kann dazu beitragen, die Wärme abzuleiten, die Reibung zu verringern und die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks zu verbessern. Beim Fräsen von gehärtetem Stahl werden üblicherweise wasserlösliche Kühlmittel verwendet, da sie gute Kühl- und Schmiereigenschaften bieten.
Steifigkeit von Werkzeugmaschinen
Die Steifigkeit der Werkzeugmaschine ist ein weiterer wichtiger Faktor, der beim Fräsen von gehärtetem Stahl berücksichtigt werden muss. Die hohen Schnittkräfte, die während des Prozesses entstehen, können dazu führen, dass die Werkzeugmaschine vibriert, was zu schlechter Oberflächengüte, Werkzeugbruch und ungenauer Bearbeitung führen kann. Daher empfiehlt sich der Einsatz einer steifen und stabilen Werkzeugmaschine mit hoher Spindelleistung und hohem Drehmoment.
Vorteile der Verwendung eines Maisstirnfräsers zum Fräsen von gehärtetem Stahl
Trotz der Herausforderungen, die mit dem Fräsen von gehärtetem Stahl verbunden sind, bietet die Verwendung eines Maisstirnfräsers für diese Anwendung mehrere Vorteile.
Abgerundete Ecken
Die abgerundeten Ecken eines Maisstirnfräsers ermöglichen glatte Übergänge zwischen Oberflächen, was dazu beitragen kann, die Spannungskonzentration zu reduzieren und Risse oder Absplitterungen am Werkstück zu verhindern. Dies ist besonders wichtig beim Fräsen von gehärtetem Stahl, der aufgrund seiner hohen Härte anfälliger für Risse ist.
Vielseitigkeit
Ein Maisstirnfräser kann für eine Vielzahl von Fräsvorgängen verwendet werden, einschließlich Konturieren, Profilieren und Nutenfräsen. Dies macht es zu einem vielseitigen Werkzeug, das in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann, wodurch der Bedarf an mehreren Schneidwerkzeugen reduziert wird.
Präzision
Maisstirnfräser sind für hohe Präzision und Genauigkeit bei Bearbeitungsvorgängen konzipiert. Sie können glatte und präzise Oberflächen erzeugen, was für Anwendungen, bei denen enge Toleranzen erforderlich sind, unerlässlich ist.
Einschränkungen bei der Verwendung eines Maisstirnfräsers zum Fräsen von gehärtetem Stahl
Während die Verwendung eines Maisstirnfräsers zum Fräsen von gehärtetem Stahl Vorteile bietet, gibt es auch einige Einschränkungen, die berücksichtigt werden müssen.
Werkzeugverschleiß
Das Fräsen von gehärtetem Stahl kann zu übermäßigem Verschleiß an Schneidwerkzeugen, einschließlich Maisstirnfräsern, führen. Durch die hohe Härte des Stahls können die Schneidkanten schnell stumpf werden, was die Wirksamkeit und Lebensdauer des Werkzeugs verringert. Dies bedeutet, dass möglicherweise häufige Werkzeugwechsel erforderlich sind, was die Bearbeitungskosten und Ausfallzeiten erhöhen kann.
Bearbeitungszeit
Aufgrund der hohen Widerstandsfähigkeit von gehärtetem Stahl gegenüber Schnittkräften ist die Bearbeitungszeit beim Fräsen von gehärtetem Stahl im Allgemeinen länger als bei weicheren Materialien. Dies kann die Produktivität des Bearbeitungsprozesses verringern und die gesamten Herstellungskosten erhöhen.
Oberflächenbeschaffenheit
Beim Fräsen von gehärtetem Stahl eine gute Oberflächengüte zu erzielen, kann eine Herausforderung sein. Durch die hohen Schnittkräfte und die dabei entstehende Hitze kann die Oberfläche des Werkstücks rau und uneben werden. Um die gewünschte Oberflächenqualität zu erreichen, sind möglicherweise zusätzliche Nachbearbeitungsvorgänge wie Schleifen oder Polieren erforderlich.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Maisstirnfräser zwar zum Fräsen von gehärtetem Stahl verwendet werden kann, es jedoch wichtig ist, das Werkzeugmaterial, die Schnittparameter, das Kühlmittel und die Schmierung sowie die Steifigkeit der Werkzeugmaschine sorgfältig zu berücksichtigen, bevor ein solcher Vorgang durchgeführt wird. Durch die Auswahl des richtigen Werkzeugs und die Optimierung des Bearbeitungsprozesses ist es möglich, erfolgreiche Ergebnisse zu erzielen und die Herausforderungen zu meistern, die mit dem Fräsen von gehärtetem Stahl verbunden sind.
Bei KaufinteresseMais-Schaftfräseroder Fragen zur Eignung für Ihre spezifische Anwendung haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Unser Expertenteam steht Ihnen jederzeit mit professioneller Beratung und Unterstützung zur Seite. Wir freuen uns darauf, Ihre Anforderungen zu besprechen und Ihnen dabei zu helfen, die besten Lösungen für Ihre Bearbeitungsanforderungen zu finden.
Referenzen
- Werkzeugbau U-SME. (nd). Bearbeitung von gehärtetem Stahl. Abgerufen von https://www.toolingu.com/
- Sandvik Coromant. (nd). Schnittdaten zum Fräsen von gehärtetem Stahl. Abgerufen von https://www.sandvik.coromant.com/
- Kennametal. (nd). Fräslösungen für gehärteten Stahl. Abgerufen von https://www.kennametal.com/
