OSG AE-N Serie: Lautlose Effizienz mit höchster Oberflächengüte

Mit einer Schneidenlänge von 3xD fährt man in Königsdorf 550 bis 600 Schnittmeter bei einem Zahnvorschub von 1/10 mm aufwärts. Bei 5xD sind das immer noch 450 bis 500 m/min.

Es begann mit der Bestellung von Werkzeugen, als Erstausrüstung für ein neues hochdynamisches Bearbeitungszentrum. Die Fräsergebnisse mit den georderten Aluminiumfräsern waren allerdings alles andere als zufriedenstellend. Nach Aussage von Dominik Fuchs, verantwortlich für CAD/CAM bei Stöger Automation, war die Situation zu der Zeit dramatisch, denn die erzielten Oberflächen waren demnach katastrophal. Folglich wurden verschiedene Werkzeughersteller getestet, jedoch liefen die Tests nicht besonders zufriedenstellend. Während ein Anbieter bei den Abmessungen uninteressant war, konnte ein anderer nur bei Sonderanwendungen wie tiefe Kavitäten überzeugen.

So war man weiter auf der Suche nach Werkzeugen, die dem Anspruch der Serienfertigung, der Automation, Prozesssicherheit und reproduzierbaren Qualität gerecht werden konnten. OSG ist in diesen Bereichen bereits seit Jahren mit Fräsern der AERO-Serie in der Flugzeugindustrie, speziell bei großen Strukturbauteilen, sehr erfolgreich. Aber auch diese Fräswerkzeuge passten aufgrund der Durchmesser und kurzen Schneidenlängen nicht in das Produktportfolio von Stöger. In Königsdorf bevorzugt man Aluminiumfräser mit Schneidenlängen von 3xD und 5xD.

Es begann mit der Bestellung von Werkzeugen, als Erstausrüstung für dieses neue hochdynamische Bearbeitungszentrum von DMG Mori.

Gesehen und gekauft

Auf einer Händlertagung stellte OSG dann aber erstmals die neue Fräserserie AE-N vor. Und so brachte Patrick Kinzlinger, technischer Vertrieb bei OSG, diese neuen Fräser bei Dominik Fuchs ins Gespräch: „Ich habe die neuen Werkzeuge gesehen und ohne Testen sofort gekauft, denn die Fräser mit DLC-SUPER HARD-Beschichtung mit einer Dicke von nur 0,2 µm lagen preislich unter den Wettbewerbern. Als wir das Werkzeug eingesetzt haben, waren wir äußerst positiv überrascht: Selbst bei einer höheren Zustellung und trochoidalem Fräsen gab es keine Geräusche. Und die Oberflächen sehen aus wie geschliffen.“

OSG war Dominik Fuchs nicht unbekannt. Erste Erfahrungen konnte er damit bereits in seiner früheren Tätigkeit im Formenbau sammeln. Das ändert aber nichts an der Tatsache, dass es im konkreten Fall um hochfestes Aluminium 7075 AlZnMgCu geht. OSG ordnet die Fräser durch die hohen Oberflächengüten und Maßhaltigkeit zwar mehr dem Schlichten zu, da sie bei Stöger aber so gut funktionieren, unterscheidet man in der Aluminiumbearbeitung nicht mehr zwischen Schruppen und Schlichten. So konnte auch der Werkzeugbestand enorm reduziert werden.

Hohe Zerspanleistung

Nun verfügen die Fräser AE-TL-N, die bei Stöger im Einsatz sind, wie auch die Aero-Fräser über die neue DLC-SUPER HARD-Beschichtung mit einer Dicke von nur 0,2 µm. Hinsichtlich der Baumaße und größeren Eckenradien sind die Fräser zwar völlig anders ausgelegt, technologisch dagegen gehen sie in die gleiche Richtung, denn anders sind die erreichbaren hohen Vorschubwerte nicht zu erklären. Mit einer Schneidenlänge von 3xD fährt man in Königsdorf 550 bis 600 Schnittmeter bei einem Zahnvorschub von 1/10 mm aufwärts. Bei 5xD sind das immer noch 450 bis 500 m/min. Man stößt in dem Bereich jedoch an die Grenzen der Maschine (n = 20.000 min-1).

Neben diesem enormen Leistungsvolumen spielen aber auch die Maßhaltigkeit und die Oberflächengüten bei Stöger eine große Rolle. Die notwendigen Toleranzen liegen bei H7-Passungen, die Konturen bei 1/10 mm. All das lässt sich demnach mit den Werkzeugen problemlos darstellen. Lorenz Stöger, Geschäftsführer der Stöger Automation GmbH, aber sieht speziell die Oberflächen als eines der entscheidenden Argumente: „Das sind ja überwiegend Sichtflächen, die müssen einwandfrei sein und spiegeln so auch die Wertigkeit ‚Made in Germany‘ wider. Unsere Kunden sind diese Qualität von uns gewohnt. Außerdem fräsen wir ein hochfestes Aluminium, das ist ein schwieriges Material. Es ist zäh durch den Kupferanteil, hat aber eine hohe Zugfestigkeit. Schruppen kann das jeder, die Kunst liegt hier im Schlichten.“

Scharfe Schneide, starker Kern

Für diese beiden Eigenschaften sind, so Kinzlinger, die Schneiden entsprechend ausgelegt: „Zunächst ist das die scharfe Schneide. Außerdem haben diese Werkzeuge einen sehr starken Werkzeugkern. OSG gibt diesen mit 50 Prozent des Werkzeugdurchmessers an. Bei einem Aluminiumfräser ist das wegen der Spantiefe eigentlich unüblich. OSG hat die Fräser aber am Hals freigeschliffen, die Nut nach hinten geöffnet und das funktioniert einwandfrei.“

Was bleibt sind die Standzeiten. Und auch hier sieht man sich auf dem richtigen Weg. Die Maßhaltigkeit und guten Oberflächen registriert man in Königsdorf auch bei mehreren Serien á 30 Stück. Ein Bauteil wird in der ersten Spannung 24 Minuten gefräst. Nach 500 Minuten (ist mittlerweile als Standard gesetzt) werden Maßhaltigkeit, Oberflächen sowie Fräser überprüft und meist steigert man dann den Einsatz des Fräsers nochmals um 200 Minuten. Diese Standzeit gilt auch für einen Kollegen von Dominik Fuchs, der noch nach alter Schule fräst: „Bei einem Fräser 1,5xD fährt er wenig Drehzahl, stellt viel zu und gibt Power. Da steigt richtig Rauch auf, aber der Fräser hält. Und das nicht nur bei drei bis vier Teilen.“