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Erfolgreiche Partnerschaft

Mikrofräsen an 384 Bauteilsektionen auf 5 Mikrometer genau

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Anbieter zum Thema

MOLDINO Tool Engineering Europe GmbH
Fastems Systems GmbH
COSCOM Computer GmbH
Mikron Switzerland AG, Division Tool

Moldino erarbeitet die grundsätzliche Fertigungsstrategie

Gemäß dem von Moldino entwickelten Production50-Fertigungskonzept wurde zunächst die grundsätzliche Strategie festgelegt. Das heißt, es wurde geschaut, an welcher Stelle mit dem Fräsen begonnen werden sollte und welche Schritte folgen. Die Auswahl der geeigneten Moldino-Fräswerkzeuge erfolgte dabei sukzessive nach Bearbeitungsfortschritt. Dabei kamen hauptsächlich der EHHR-Fräser mit Polygongeometrie, die Torusfräser der Typen EPDRF und EPDRE sowie die Kugelfräser EPDBE, EPDBPE und EPDBEH in den Durchmesserbereichen 0,2 bis 1 Millimeter zum Einsatz. Es auch darum, die komplexen Bearbeitungsfolgen, die jeweiligen Werkzeuge und die meist sehr langen Laufzeiten exakt aufeinander abzustimmen. Es ist dabei sinnvoll, wenn nicht zu viele verschiedene Werkzeuge aufeinander folgen. Deshalb hatte der Moldino-Prozessoptimierer entschieden, von vornherein mit kleinen Werkzeugen anzufangen. Beim Schruppen kamen insgesamt drei verschiedene Durchmesser zum Einsatz: Der kleinste Durchmesser war 0,6 Millimeter zum Fertigschruppen – ein 2-Schneidiger Torusfräser, Typ EPDRE, mit 4 Millimeter Nutzlänge. Um homogene Aufmaße für das Fertigschlichten zu erzeugen, wurde anschließend zunächst vorgeschlichtet.

Für alle 384 Messflächen war ein Mittenrauwert von Ra 0,2 bis 0,5 Mikrometer vorgegeben, was glänzende Oberflächen bedeute. An diesen Stellen wurden minimale Schutzflächen aufgelegt, damit ein kleines zusätzliches Aufmaß existiert, um dann die Hochglanzoberflächen problemlos zu erzeugen. Zuvor hat man allerdings verschiedene Vorgehensweisen im Test ausprobiert. Das beste Resultat brachte dann der EHHR-Fräser mit Durchmesser 1 Millimeter. Mit diesem Polygonfräser ließen sich in flachen Bereichen sehr gute Oberflächen erzielen. Der Clou dabei war, dass das Werkzeug mit 0,1 Grad minimal angestellt wurde. Damit ist dann auf Endmaß gefräst worden. Diese Glanzflächen wurden ganz zum Schluss unter Minimalmengenschmierung (MMS) gefräst, was optimale Ergebnisse lieferte.

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Fräsen ersetzt Senkerodieren und Handpolitur

Abschließend verweist Quarder auch noch auf das Thema Schwesterwerkzeuge, was alleine schon wegen der 384 Messfelder eine wichtige Rolle gespielt hat. Die dafür genutzte Röders-Maschine hat nämlich eine spezielle Messvorrichtung, über die alle Werkzeuge exakt die gleiche Länge erhalten. Nur so konnten die 5-Mikrometer-Toleranzen eingehalten werden. Rund 710 Stunden wurden insgesamt benötigt, um dieses komplexe Werkzeug zu fräsen. Trotz der vielen herstellungstechnischen Herausforderungen war das Spechip-Projekt mithilfe von Moldino ein toller Erfolg, sagt Quarder.

Hier noch ein kleiner Vergleich: Früher wäre so ein Werkzeug mit Graphitelektroden senkerodiert und die rauen Funktionsflächen anschließend per Hand zum Preis von rund 14.000 Euro durch einen Dienstleister poliert worden. Doch damit hätte man dennoch nie die hohen Genauigkeiten erreicht, die heute alleine der Fräsprozess bringt.

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