Mikroschaftfräser für anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben

Anbieter zum Thema

Schages GmbH & Co.KG

conplement AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Institut für Werkzeugmaschinen u. Fabrikbetrieb d. TU Berlin

Es ist aber kein Problem, die invertierte Struktur mit Aspektverhältnissen > 10 als Formelektrode aus zum Beispiel Graphit herzustellen. Dafür können wieder die parametrisch generierten Mikroschaftfräser zur Anwendung kommen (Bild 3). Der Übergangsbereich für diese Entscheidung ist ebenfalls berechenbar und kann dem Kunden in einer Beratung vermittelt werden. Über die Funkenerosion mit Formelektrode lässt sich dann die Bearbeitungsaufgabe wirtschaftlich attraktiv lösen.

Mikrofräser fräst auch gehärteten Werkzeugstahl mit 62 HRC

Für den Nachweis der Vorteile wurden Bearbeitungen eines gehärteten Werkzeugstahls mit 62 HRC durchgeführt. Die Bearbeitung eines solchen Stahles durch Fräsen mit diesen Aspektverhältnissen war bislang ausgeschlossen. Dabei konnten sogar im Vergleich zu Werkzeugstählen mit geringerer Härte die Schnittgeschwindigkeiten und Zahnvorschübe nahezu verdoppelt werden. Auf diese Weise ließ sich bei der Erzeugung einer Teststruktur die Bearbeitungszeit um 85% reduzieren.

Die optimierten Mikroschaftfräser erzielten fast um 30% höhere Standwege. Alle Versuchswerkzeuge beendeten die Bearbeitung ohne Bruch (Bild 4a). Es wurden auch anspruchsvolle Testwerkstücke in hochlegierten Werkzeugstählen und in Elektrodenwerkstoffen prozesssicher hergestellt. Die kleinsten geometrischen Dimensionen betrugen wenige Hundertstel Millimeter.

Praxistest brachte den Beweis

Den erfolgreich verlaufenen technischen Untersuchungen schloss sich ein Praxistest an, der den Beweis erbracht hat, dass mit den optimierten Mikroschaftfräsern dreidimensionale Werkstücke aus hochlegierten Werkzeugstählen prozesssicher hergestellt werden können. Diese Technik ist gleichfalls hervorragend zur Fertigung von Mikroformelektroden aus klassischen Elektrodenwerkstoffen geeignet.

Das Turbinenrad in Bild 4b hat einen Außendurchmesser von 4 mm, eine Breite von 1,2 mm und eine Schaufellänge von 1 mm. Die verwendeten Stirnradiusfräser hatten einen Durchmesser von 0,5 mm. Als Bearbeitungsparameter wurden eine Schnittgeschwindigkeit von 40 m/min und ein Zahnvorschub von 2 µm gewählt.

Bild 4c zeigt eine Formelektrode eines Mikromischers. Diese wurde in Graphit gefertigt. Das mittlere Feld zählt 256 Dome mit einer Kantenlänge von 0,2 mm und einer Tiefe von 0,8 mm. Der kleinste eingesetzte Mikrostirnumfangsfräser hatte 0,2 mm Durchmesser. Die Spindeldrehzahl betrug 25 000 min-1. Bei Vollschnitt und einer axialen Schnitttiefe von 20 µm wurde eine Vorschubgeschwindigkeit von 1000 mm/min angewandt. Die Fertigung der Elektrode dauerte 45 min.

Dr.-Ing. Kai Schauer ist in der Entwicklungsabteilung der Berliner Glas KGaA Herbert Kubatz GmbH & Co KG tätig. Die Verwertungsrechte für die patentierte Werkzeuggeometrie liegen bei der Ipal Gesellschaft für Patentverwertung Berlin mbH, 10715 Berlin.

(ID:262912)