Härter am Span „Power Cut“-Strategie von Sandvik erhöht die Produktivität

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Bei der Zerspanung geht es um Zeit, damit man wettbewerbsfähig bleibt. Von Sandvik Coromant kommt jetzt eine Kombination aus Zerspanungswerkzeug-Know-how und Bearbeitungsstrategie, die dabei hilft.

Die Financial Times nannte die Inflation und den Krieg in der Ukraine als Hauptfaktoren für den Anstieg der Energie- und Rohstoffpreise, was auch für Stahl gilt, so die Schweden. Dieser Kostenanstieg stellt für die Industrie ein erhebliches Hindernis dar, um die Stückkosten auf einem wirtschaftlichen Niveau zu halten. Eine Möglichkeit den Kostendruck zu verringern, liegt in der „Power Cut“-Strategie, die sich bei der Schruppbearbeitung als sehr effektiv erwiesen hat, wie es weiter heißt. Sie sorge für effiziente Zerspanungsraten und eine hohe Prozesssicherheit. Mit einer effektiven Strategie dieser Art können Fertigungsunternehmen ihre Schruppbearbeitung folglich optimieren, die Produktivität steigern und die Durchlaufzeiten verkürzen.

Der Unterschied zum High Feed Sidemilling

Vereinfacht ausgedrückt ist die Methode ähnlich dem High Feed Sidemilling (HFSM), was dabei jedoch mit einer größeren radialen Schnittbreite geschieht, die von einem kontrollierten Eingriff und einer kontrollierten Werkzeugbelastung profitiert, wie Sandvik erklärt. Für eine erfolgreiche Anwendung sind außerdem ein konstant hoher radialer Eingriff und die gleichmäßige Bewegungen während der Bearbeitung erforderlich, denn beides erhöht die Prozesssicherheit, die Werkzeugstandzeit und damit die Produktivität. Bevor auf die Strategie eingegangen wird, sollen zunächst zwei konventionelle Schruppstrategien betrachtet werden.

So setzt man die „Power Cut“-Strategie erfolgreich ein ...

Die erste übliche Strategie nennt sich Picture Frame, wobei es sich laut Sandvik um eine veraltete Schruppstrategie mit einem ineffizienten Werkzeugweg handelt. Zu den wenigen Vorteilen gehört aber, dass die NC-Programme nicht aktualisiert werden müssen und der Programmieraufwand gering ist, was für ältere Maschinen mit begrenzter Speicher- und Verarbeitungskapazität interessant ist. Die Nachteile lägen vor allem darin, dass das Potenzial des Werkzeugs an den einfachen Stellen des Werkzeugwegs nicht voll ausgenutzt werden könne und das Werkzeug etwa in den Ecken überlastet werde. Das Ergebnis ist unter dem Aspekt der Bearbeitungsleistung, das heißt der Werkzeugstandzeit, der Produktivität, der Prozesssicherheit, der Qualität des bearbeiteten Werkstücks und des Verschleißes oder der Wartung der Werkzeugmaschine, also nicht zufriedenstellend.

Die zweite Strategie ist das oben bereits erwähnte High Feed Sidemilling. Sie kann als eine effiziente und leistungsstarke Strategie angesehen werden, die die volle Leistung des Werkzeugs bei hoher Prozesssicherheit und Standzeit ausnutzen kann. HFSM-Werkzeuge haben in der Regel eine sehr enge Teilung, was bei der Bearbeitung mit geringem radialen Eingriff sowohl für die Standzeit als auch für die Produktivität sehr vorteilhaft ist. Ein geringer radialer Eingriff erlaube auch eine sehr große axiale Schnitttiefe. Für größere radiale Zustellungen seien diese Werkzeuge jedoch völlig ungeeignet und würden bereits bei geringen axialen Schnitttiefen brechen. Was also tun? ...

Höheres Zeitspanvolumen in einem Bearbeitungsdurchgang

Sobald die doppelte Schnitttiefe (2 × D) oder weniger benötigt werde, empfehle sich die „Power Cut“-Strategie als effizientere Alternative. Sie erfordert aber Werkzeuge, die für größere Schnitttiefen ausgelegt sind. Deshalb haben die Sandvik-Coromant-Ingenieure versucht, einen optimierten und effizienten Vollhartmetall-Schaftfräser zu entwickeln, der unter diesen Zerspanungsverhältnissen einsetzbar ist. Heraus kam der Coromill Plura HD. Der so entwickelte Fräser ist in zwei verschiedenen Sorten und Beschichtungen erhältlich, die beide verbessert wurden, wie Sandvik betont. Eine der neuen Sorten ist P2BM für Stahl, die andere M2CM für rostfreien Stahl. Der größere radiale Eingriff ermögliche ein höheres Zeitspanvolumen (MRR) als beim Coromill Plura HFS. Weil sich dieser Vorteil auf eine Schnitttiefe bis zu 2 × D auswirkt, führt das Werkzeug zu einem höheren Zeitspanvolumen in nur einem Durchgang.

Für die neuen Sorten haben die F&E-Spezialisten von Sandvik Coromant neue Beschichtungen für Vollhartmetall-Schaftfräser entwickelt, die die Standzeit der Werkzeuge verlängern und gleichzeitig die Schnittgeschwindigkeit erhöhen. Die neue Beschichtungstechnologie heißt Zertivo™ 2.0 und bietet eine verbesserte Beständigkeit gegen Hitze und abrasiven Verschleiß, ohne Kompromisse bei der Zähigkeit einzugehen. Das bedeutet, dass die Zertivo 2.0-Beschichtungen zu einer sehr widerstandsfähigen Schneidkante beitragen. Beide Versionen des CoroMill Plura HD, P2BM und M2CM, sind mit der Zertivo 2.0-Technologie ausgestattet.

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