Sphinx 507xx: Mikro-Tieflochbohren in langspanendem Kupfer

Für sehr tiefe und schlanke Bohrungen in Bauteilen aus der Kupferlegierung AMPCOLOY suchte ein Schweizer Lohnfertiger geeignete Bohrwerkzeuge. Fündig wurde er bei Sphinx Werkzeuge – in Österreich vertreten durch Rabensteiner. Äußerst prozesssicher fertigt der Mikro-Tieflochbohrer aus Hartmetall der Reihe 507xx für Bohrtiefen bis 80 x D. Somit kann der Lohnfertiger eine komplette Bauteilserie ohne Werkzeugwechsel bearbeiten.

Mikro-Tieflochbohrer aus Vollhartmetall der Reihe 507xx stehen bei der Sphinx Werkzeuge AG für Bohrtiefen bis 80 x D als Standard ab Lager zur Verfügung.

Mikro-Tieflochbohrer aus Vollhartmetall der Reihe 507xx stehen bei der Sphinx Werkzeuge AG für Bohrtiefen bis 80 x D als Standard ab Lager zur Verfügung.

In Bauteile aus der zähen Kupferlegierung AMPCOLOY® 940 sind zahlreiche sehr tiefe Bohrungen – Bohrtiefen bis 60 x D – einzubringen. Diese Legierung besteht neben Kupfer aus 2,5 % Nickel, 0,7 % Silizium und 0,4 % Chrom. Sie ist elektrisch und thermisch sehr gut leitend. Gegenüber anderen Kupferlegierungen (Elektrokupfer) hat sie jedoch eine sehr viel höhere Festigkeit. Deshalb fertigt man daraus u. a. Druckgusskolben für Kaltkammer-Aluminiumdruckguss, Formeinsätze für Kunststoff-Spritzgießwerkzeuge, Düsen für Spritzaggregate, Kühlkerne, Bremstrommeln für Papier-Wickel sowie unterschiedliche Elektrodenhalter und Elektroden zum Buckel-, Rollennaht und Punktschweißen.

Nach 30 Tieflochbohrungen immer noch scharf: Stirn des Mikro-Tieflochbohrers 50760 nach 1.500 mm Bohrweg (stark vergrößert).

Nach 30 Tieflochbohrungen immer noch scharf: Stirn des Mikro-Tieflochbohrers 50760 nach 1.500 mm Bohrweg (stark vergrößert).

Wegen langer Wirrspäne schwierig zu bearbeiten

Allerdings lassen sich diese Bauteile wegen der Werkstoffeigenschaften nur schwierig spanend bearbeiten. Speziell beim Bohren bildet die Kupferlegierung lange Wirrspäne, die zudem in den Nuten der Bohrer ankleben und dadurch blockieren. Insbesondere bei einem Lohnfertiger, der häufig wechselnd unterschiedliche Werkstücke bohrt und fräst, erwiesen sich die ehemals genutzten Bohrer bei diesem heiklen Material als unwirtschaftlich. Die Standzeiten waren kurz, häufig brachen wegen der eingeklemmten Späne die Werkzeuge ab. Neben hohen Kosten ergaben sich unwirtschaftliche Verzögerungen. Denn es ist umständlich und dauert sehr lange, die Bohrerreste aus den Bauteilen zu entfernen. Wegen der hohen Kosten für die Rohlinge und der langen Beschaffungsdauer ist das allerdings unumgänglich.

Deshalb suchte der Lohnfertiger Bohrwerkzeuge, die deutlich besser arbeiten. Dies betraf vor allem Bohrer für sehr tiefe und schlanke Bohrungen, die beispielsweise als innere Kühlkanäle in die Bauteile einzubringen sind.

Auf tiefe, schlanke Bohrungen ausgelegt

Die Schweizer Spezialisten der Sphinx Werkzeuge AG konnten die geeigneten Bohrwerkzeuge zur Verfügung stellen. Ihre Vollhartmetallbohrer der Reihe 507xx sind für Bohrtiefen bis 80 x D ausgelegt. Die sorgfältig abgestimmte, feinkörnige und zähe Hartmetallsorte sowie die spezielle Stirngeometrie sorgen für lange Standzeiten. Die glatten Spannuten leiten auch bei zähen Werkstoffen die Späne problemlos ab. Dazu bedarf es lediglich äußerer Kühlmittelzufuhr. Beispielsweise beim Einbringen einer 60 x D tiefen Kühlkanalbohrung mit 1,4 mm Durchmesser in Bauteile aus der zähen Kupferlegierung erreichen die Mikro-Tieflochbohrer von Sphinx problemlos weit über 1.500 mm Standweg, entsprechend 25 bis 30 Bohrungen.

Sorgfältig abgestimmte Bohrstrategie

Zunächst zentriert ein VHM-Pilotbohrer bis auf etwa 2xD Bohrtiefe. Danach bearbeitet der Mikro-Tieflochbohrer bei etwa 2.300 min-1 Drehzahl, entsprechend 10 m/min Schnittgeschwindigkeit. Pro Umdrehung wird er um 0,012 mm vorgeschoben. Je nach Bohrtiefe wird in kurzen Zyklen zwischen 2xD und 0,5xD gebohrt und danach entspänt. Dabei kühlt von außen zugeführte Emulsion die Schneiden.

Der Mikro-Tieflochbohrer aus Hartmetall von Sphinx fertigt bei dieser Bearbeitungsstrategie problemlos und prozesssicher etwa 30 Bohrungen. Somit kann der Lohnfertiger eine komplette Serie der Bauteile ohne Werkzeugwechsel bearbeiten. Die Schneiden des VHM-Bohrers sind danach nur minimal verschlissen. Demnach hat der Mikro-Tieflochbohrer das Ende seiner Standzeit noch lange nicht erreicht. Er kann wesentlich mehr Bohrungen prozesssicher fertigen und für ein oder zwei weitere Serien der Bauteile eingesetzt werden.

Auf das richtige „Pferd“ gesetzt

Inzwischen bearbeitet der Lohnfertiger nahezu sämtliche Bauteile aus der zähen Kupferlegierung AMPCOLOY mit Bohrwerkzeugen der Reihe 507xx von Sphinx. Wie er bestätigt, arbeiten diese Mikrobohrer sehr zuverlässig und erreichen lange Standzeiten. Deshalb sind weniger Werkzeugwechsel erforderlich. Zudem muss das Unternehmen deutlich weniger Bohrwerkzeuge beschaffen und bevorraten. Schadensfälle mit langwierigem Erodieren von Bohrern und Nacharbeiten der Werkstücke treten nicht mehr auf. Somit kann der Lohnfertiger zum einen wirtschaftlich, zum anderen sehr kurzfristig und flexibel die Bauteile aus den zähen Kupferlegierungen fertigen.

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