Hart, zäh und warmfest

Gewindebohrer mit neuartiger Beschichtung fertigen prozesssicher in lang spanenden, zähen Werkstoffen. In fast 50% aller Bohrungen sind Gewinde einzubringen. Die Fertigung von Innengewinden ist auch...

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Aachener Maschinenbau GmbH

Fastems Systems GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Gewindebohrer mit neuartiger Beschichtung fertigen prozesssicher in lang spanenden, zähen WerkstoffenIn fast 50% aller Bohrungen sind Gewinde einzubringen. Die Fertigung von Innengewinden ist auch heute noch eine anspruchvolle Bearbeitungsaufgabe. Es werden hohe Anforderungen an die Prozesssicherheit gestellt, weil die Werkstücke bis zum Gewindeschneiden häufig eine lange Fertigungsfolge durchlaufen haben und oftmals einen hohen Wert besitzen. Ein Werkzeugbruch ist deshalb unbedingt zu vermeiden. Eine besondere Herausforderung an die Prozesssicherheit sind tiefe Grundlochgewinde über 1,5 d Gewindetiefe in lang spanende, zähe Werkstoffe.Beim Einsatz herkömmlich beschichteter Gewindebohrer ergeben sich häufig Probleme durch eine ungünstige Spanbildung und einen schlechten Spantransport durch die Rauigkeit der Schichtoberflache. Die dünnen und langen Späne beim Gewindeschneiden werden unzureichend eingerollt, es kommt zu Wirrspänen, aus denen sich schnell Spanknäuel bilden, die letztlich zum Versagen des Werkzeuges führen können. Auf Nummer sicher ging man bisher nur durch den Einsatz blanker oder gedämpfter Werkzeuge. Diese erreichen jedoch bei weitem nicht die Leistungswerte beschichteter Gewindebohrer und benötigen zusätzlich Schmiermittel (Bild 1). Diesen Teufelskreis durchbrechen die neuen Gewindebohrer Sprint 50 TFT mit verbesserter Beschichtung. Sie schneiden prozesssicher Gewinde auch über 1,5 3 d Gewindetiefe in lang spanende, zähe Werkstoffe und erweitern damit wesentlich das Einsatzspektrum der bewährten Sprint-Gewindebohrer. Typische Anwendungsgebiete für diese neuen Gewindebohrer sind vor allem zähe, rostfreie austenitische Stähle, weiche Baustähle, Vergütungs- und Werkzeugstähle bis zu einer Zugfestigkeit von etwa 1000 N/mm2.Beim Gewindeschneiden in einen austenitischen Edelstahl (1.4571) zeigt sich die erhöhte Prozesssicherheit dieser Werkzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Gewindebohrern bereits im Drehmomentenverlauf (Bild 2). Ein Standardgewindebohrer mit TiN-Beschichtung zeigt bereits nach etwa 1,5 3 d Gewindetiefe einen deutlichen Drehmomentanstieg bedingt durch Spanstau und Wirrspanbildung. Dies kann bereits bei den ersten Gewinden zum Werkzeugbruch führen oder erfordert das manuelle Entfernen des Spanknäuels. Die optimal an die neuartige TFT-Beschichtung angepasste Geometrie der neuen Gewindebohrer liefert wesentlich niedrigere und harmonische Drehmomente.Durch den 50°-Drallwinkel werden die Späne sehr gut eingerollt und die extrem glatte Oberfläche der TFT-Beschichtung gewährleistet einen reibungslosen Spantransport. Im Gegensatz zu konventionellen Hartstoffbeschichtungen wird diese neue Beschichtung nach dem eigentlichen Beschichtungsprozess zusätzlich geglättet. Sie verbindet dadurch den Verschleißwiderstand einer Hartstoffbeschichtung mit den Gleiteigenschaften einer blanken Werkzeugoberfläche.Die Gewindebohrer sind aus einem pulvermetallurgisch hergestellten Schnellarbeitsstahl (HSS-E-PM) mit einer sehr feinkörnigen und homogenen Gefügestruktur gefertigt. Dieser Schneidstoff hat eine hohe Härte bei gleichzeitig hervorragender Zähigkeit. Der hohe Anteil an Kobalt (8,5% Co) bewirkt zusätzlich eine sehr gute Warmfestigkeit, was sich günstig auf die Werkzeugstandzeit bei höheren Schnittgeschwindigkeiten auswirkt (Tabelle). Die Werkzeuge können sowohl auf allen konventionellen Werkzeugmaschinen als auch auf modernen CNC-Bearbeitungszentren mit Synchronspindel eingesetzt werden.Die Hochleistungs-Gewindebohrer haben optimale Zerspanungseigenschaften in einem flexiblen Schnittgeschwindigkeitsbereich. Gegenüber herkömmlichen blanken oder gedampften Werkzeugen sind bis zu 2- bis 3fache Schnittwerte möglich. Die Gewindebohrer ermöglichen die sichere und wirtschaftliche Gewindefertigung auch über 1,5 3 d Gewindetiefe in einem breitem Werkstoffspektrum.