Der treibende Keil Präzisionskühlung pusht Zerspanungs-Speed bei Titan & Co.

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Sandvik Coromant erläutert hier die Vorzüge einer Präzisionskühlung, mit der die Schnittgeschwindigkeit bei der Zerspanung von Luft- und Raumfahrtteilen um 20 Prozent erhöht werden kann.

Die Rolle der Kühlschmierstoffe (KSS) bei der Bearbeitung von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt hat sich weiterentwickelt, so Sandvik Coromant. Viele Jahre lang wurde in den Fertigungsbetrieben der Kühlschmierstoff über Schläuche zugeführt, die die Bearbeitungszone quasi überfluteten (insbesondere bei Werkstoffen, die mit KSS bearbeitet werden müssen). Durch eine besonders präzise Zufuhr des Kühlschmierstoffes in die Bearbeitungszone ergeben sich aber jedoch völlig neue Vorteile, sagen die Schweden. Ein breiter Einsatz dieser Kühlstrategie wurde aber erst durch die höhere Kühlmittelzufuhr-Kapazität vieler CNC-Maschinen sowie durch neue Werkzeugkonzepte möglich.

Je höher der Druck desto anspruchsvoller kann zerspant werden

Damit das KSS wirksam und effizient eingesetzt werden kann, muss es laut Sandvik Coromant also mit hoher Präzision, in ausreichender Menge und in der richtigen Richtung als Strahl den Ort des Zerspanungsgeschehens treffen. Ein einfacher Kühlschmiermittelstrahl oder gar eine Überflutung der Bearbeitungszone führe nicht zu Erfolg. Der gezielte Einsatz einer Hochpräzisionskühlung kann jedoch deutliche Unterschiede in der Spanbildung, der Wärmeverteilung, der Haftung des Werkstückmaterials an der Schneidkante, der Oberflächengüte und dem Werkzeugverschleiß bewirken. Diese grundlegenden Bearbeitungsfaktoren wirken sich auf die Fertigung aus, wenn es darum geht, die Produktivität, die Werkzeugstandzeit, die Spankontrolle und -abfuhr sowie die Bauteilqualität zu verbessern und damit die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, erklärt Sandvik Coromant. Richtig eingesetzt, maximiere die Hochpräzisionskühlung also die Leistung, erhöhe die Prozesssicherheit und verbessere die Werkzeugleistung und die Bauteilqualität. Die positiven Effekte beginnen bereits bei niedrigen KSS-Druck, wie man weiter betont, aber je höher der Druck ist, desto anspruchsvollere Werkstoffe können mit dieser Kühlmschmierstrategie erfolgreich bearbeitet werden.

Hochpräzisionskühlung schon in Standardversion effektiv

Der Einsatz von Hochpräzisionskühlung kann sich auch insbesondere bei rostfreien Stählen und Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt positiv auswirken. Bei der Bearbeitung von anspruchsvolleren Werkstoffen wie hitzebeständigen Superlegierungen (HRSA) und Titanlegierungen macht das dann sogar einen dramatischen Unterschied. Es sei deshalb nur folgerichtig, dass eine Reihe neuerer Entwicklungen die Hochpräzisionskühlung noch interessanter und leichter verfügbar gemacht haben, wie es weiter heißt. Und viele moderne CNC-Maschinen verfügen serienmäßig oder zumindest optional über eine Kühlschmiermittelzufuhr mit einem Druck von 70 bis 100 bar, gespeist über leistungsfähige Tanks und Pumpen. Das reiche aus, um eine Hochpräzisionskühlung einzusetzen, die bei den meisten Bearbeitungszentren, Drehzentren, Vertikaldrehmaschinen und Multi-Task-Maschinen einen signifikanten Unterschied in der Leistung und den Zerspanungsergebnissen bewirke. Die Standardausrüstung sei schon ausreichend, weil das KSS leicht dorthin geleitet werden könne, wo der Strahl benötigt werde.

Modulare Werkzeuge sind essentiell für die Hochpräzisionskühlung

Um einerseits einen schnellen Werkzeugwechsel zur Minimierung der Maschinenstillstand-Zeiten zu gewährleisten und andererseits die KSS-Verbindungen und -Kanäle von der Maschine bis zur Schneide effizient zu sichern, braucht es modulare Werkzeugsysteme, führen die Schweden weiter aus. Das modulare Schnellwechselsystem Coromant Capto etwa ist heute deshalb die Basis für neue Standardwerkzeuge in Kombination mit der Hochpräzisionskühlung. Das System ist dazu als modulare Plattform mit innerer Kühlmittelzufuhr konzipiert. Es handle sich um einen etablierten ISO-Standard und um eine Option für viele CNC-Maschinen mit stehenden und rotierenden Werkzeugen. Eine von oben auf die Schnittzone gerichtete Präzisionskühlung verbessert dabei die Spankontrolle und die Prozesssicherheit. Die Präzisionskühlung von unten erhöht die Werkzeugstandzeit und die Produktivität, insbesondere bei Anwendungen mit hoher Wärmeentwicklung an der Wendeschneidplatte, so Sandvik Coromant.

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