Kompetenz im Drehen mit Tiger tec-Neuentwicklungen von Walter

Mit der neuen Hochleistungssorte Tiger·tec Gold WPP05G kann die Schnittgeschwindigkeit von 230 auf 280 m/min gesteigert werden.

Gerd Kussmaul
Senior Produktmanager Turning bei der Walter AG

„Das einzigartige an dem neuen System ist die zum Patent angemeldete formschlüssige Dopperverzahnung zwischen Wendeschneidplatte und Halter – die Platte wird praktisch auf Schienen geführt.“

Mit dem neuen Groov·tec GD-Stechsystem 5011-P und den GD26-Schneideinsätzen bietet die Walter AG eine neue Plattform zum Ab- und Einstechen sowie zum Kopier- und Stechdrehen an. „Das Einzigartige an dem neuen System ist die zum Patent angemeldete formschlüssige Doppelverzahnung zwischen Wendeschneidplatte und Halter – die Platte wird praktisch auf Schienen geführt“, so Gerd Kussmaul, Senior Produktmanager Turning bei der Walter AG. Diese sorgt für eine zuverlässige Aufnahme seitlicher Kräfte und verhindert, dass der Schneideinsatz aus dem Plattensitz herausgedrückt wird. Vorteilhaft ist dies, so Kussmaul, vor allem beim Stechdrehen, beim Aufweiten von Nuten, Fasen, Kopierdrehen und beim Abstechen. Die passgenaue Verzahnung zwischen Schneideinsatz und Halter sorgt nicht nur für maximale Stabilität und minimiert den Verschleiß, sie ermöglicht auch höhere Standzeiten der Schneideinsätze und steigert die Lebensdauer des Werkzeugträgers um bis zu 50 Prozent.

Wie Feldversuche bei Kunden gezeigt haben, lässt sich das Groov·tec GD-Stechsystem dank des innovativen Verzahnungsprofils sowie der optionalen Präzisionskühlung mit höheren Schnittparametern fahren, was wiederum in einer Steigerung der Stückzahlen und Produktivität resultiert. Walter bietet Groov·tec GD in den Schaftgrößen 16 bis 25 mm mit Stechbreiten von 2,5 bis 6,0 mm an – flexibel einsetzbar in einem breiten Anwendungsbereich. Damit eignet sich das Stechsystem, so Walter, insbesondere für Anwendungen, bei denen hohe Prozesssicherheit und Präzision gefordert sind – beispielsweise bei mannarmer Produktion oder in der Serienfertigung. Überdies können Anwender von einer rund 30 bis 150 Prozent höheren Standzeit gegenüber Standardsystemen mit Prismen-Spannung profitieren.

Die Tiger·tec Gold-Familie zum Drehen erzielt durch die neue hochtexturierte TiCN und Al₂O₃ eine höhere Standzeit, Flexibilität und Prozesssicherheit.

Beschichtungslösung steigert Leistungsfähigkeit

Im Jahr 2023 haben die Zerspanungsexperten aus Tübingen Tiger·tec Gold-Wendeschneidplatten für das Drehen auf den Markt gebracht. „Gegenüber den bisherigen Wendeschneidplatten dieser Anwendung bringt die neue Sorte bis zu 50 Prozent mehr Standzeit beim Drehen von Bauteilen aus ISO P-Stahl sowie für spezielle Bearbeitungen von martensitischen rostfreien Stählen und Sphäroguss“, betont Kussmaul.

Den entscheidenden Unterschied für die neuen Tiger·tec Gold Dreh-Wendeschneidplatten machen Aufbau und Ausrichtung der Beschichtung. Üblicherweise wird bei der CVD-Beschichtung nur die Aluminiumoxid-Schicht hochtexturiert, bei Walter Tiger·tec Gold geschieht das auch mit der Titancarbonnitrid-Schicht. „Das erhöht die Homogenität und damit die Verschleißbeständigkeit der Beschichtung. In der Anwendung zeigt sich das im stark verringerten Freiflächenverschleiß und in der massiv reduzierten Kolkbildung. Eine verbesserte Widerstandskraft gegen Risse und eine erhöhte Zähigkeit erhalten die Tiger·tec Gold Dreh-Wendeschneidplatten durch die mehrlagig aufgebaute TiCN-Schicht“, erläutert Kussmaul.

Unter dem Elektronenmikroskop sieht man, dass in das letzte Drittel der Schicht drei Unterbrechungen eingebaut sind. Dadurch erhält die gesamte Schicht mehr Elastizität und das Eigenspannungsverhalten wird besser. Um das volle Potenzial der Tiger·tec Gold Dreh-Wendeschneidplatten auszureizen, setzt Walter außerdem einen dreistufigen Finishing-Prozess ein: Dadurch werden Zähigkeits-, Reibungsverhalten und Rissbeständigkeit noch einmal verbessert. Durch die goldene Farbe erhöht sich der Kontrast zu den dunklen, bereits verschlissenen Schneidkanten. Deren Status lässt sich so für die Maschinenbediener deutlich leichter beurteilen und es wird sichergestellt, dass alle Schneidkanten verwendet werden.

Hauptsorten und High-Performance-Sorten

Die Hauptsorten Walter Tiger·tec Gold WPP10G, WPP20G und WPP30G decken vor allem typische Anwendungen beim Stahldrehen in der Automotive-Serienfertigung, im Allgemeinen Maschinenbau, Oil & Gas oder bei der Power Generation ab, wie das Bearbeiten von Antriebswellen, Rotornaben oder Flanschen. In einem Feldtest konnte beispielsweise der Ausstoß an Antriebswellen pro Wendeschneidplatte von 170 mit der bisherigen Lösung auf 250 Bauteile mit der Walter Tiger·tec Gold WPP20G erhöht werden. Über alle 130 Feldtests hinweg konnte die Standzeit im Durchschnitt um ca. 50 Prozent gesteigert werden. Die Sorten lassen sich auch bei der Bearbeitung von Sphäroguss (GGG) und zum Schruppen von martensitischen rostfreien Stählen einsetzen. Es sind 24 unterschiedliche Geometrien verfügbar, darunter auch Spezialgeometrien für optimierten Spanbruch auf langspanenden, kohlenstoffarmen Stählen (MP3) oder speziell für Schnittunterbrechungen (RP7) entwickelte Geometrien.

Zusätzlich zu den drei Hauptsorten stehen die High-Performance-Sorten WKP1G (zum Schlichten) und WPP05G (zum Schruppen) zur Verfügung. Mit ihnen kann die Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu einer P10-Sorte um 20 bis 30 Prozent gesteigert und somit die Produktivität erhöht werden. In der Praxis werden hier Schnittgeschwindigkeiten bis zu 380 m/min gefahren.

Mehr Präzision, gesteigerte Standmengen

Auch für das Kopierdrehen hat Walter mit seinem System W1011-P eine Lösung auf den Markt gebracht, die gegenüber konventionellen Wendeplatten eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Prozesses bringen soll. „Wichtiger Knackpunkt für die Prozesssicherheit und Präzision beim Kopierdrehen ist der Plattensitz. Bei herkömmlichen Systemen mit VCMT- oder DCMT-Platten ist das Spiel zwar gering, aber für Mikrobewegungen beim Drehen ausreichend. Dadurch leidet die Stabilität des Werkzeugs vor allem bei Freistichen bis zu 50°, aber auch generell die Präzision der Bauteile. Im Kopierdrehsystem W1011-P werden die neuen dreischneidigen WL25-Wendeschneidplatten über ein Prisma, sowohl im Plattensitz als auch auf der Platte selbst, so passgenau im Halter fixiert, dass sie sich nicht mehr bewegen. Das System stellt nicht nur sicher, dass die Platte wirklich korrekt sitzt, es können auch höhere Schnittkräfte aufgenommen werden“, erklärt Kussmaul.

Der passgenaue Sitz soll zudem die Genauigkeit beim Wendeschneidplattenwechsel gegenüber ISO-Platten um über 50 Prozent verbessern. Durch die Möglichkeit, in beide Verfahrrichtungen zu arbeiten, können zudem beide Seiten der Schneidkante genutzt werden. Die neuen WL25-Wendeschneidplatten verfügen insgesamt über drei Schneiden und vier unterschiedliche Ausführungen. Dazu verfügt das System über eine Präzisionskühlung. Alle vier Plattentypen (neutrale, linke und rechte Ausführung sowie Vollradius) für unterschiedliche Einkopierwinkel und Anwendungen passen in denselben Halter. Alle ISO-Werkstoffe P, M, S und K lassen sich damit bearbeiten. Neben dem Kopierdrehen (zum Beispiel bei Antriebswellen, Kugellagern, Ventilen etc.) ist das Dynamische Drehen ein wichtiges Einsatzgebiet, besonders Operationen mit unterschiedlicher bzw. wechselnder Bearbeitungsrichtung.