Zerspanungstechnik
Fräserserie von Ceratizit knackt anspruchsvolle Werkstoffe
Nickelbasis- und Titanlegierungen zählen zu den anspruchsvollsten Werkstoffen der Zerspanung. Mit der neu entwickelten Fräserserie MonsterMill ISO-S hat Ceratizit Werkzeuge geschaffen, die diesen Herausforderungen mit optimierter Geometrie, Beschichtung und Hartmetallsubstrat begegnen.
Um das Maximum an Wärme abzuführen, wurde der MonsterMill – ISO-S geometrisch so angepasst, dass schon im Bearbeitungsprozess möglichst wenig Hitze entsteht.
Titanbearbeitung im Praxistest: MonsterMill ISO-S bei Leuka
Aufgabenstellung: Die Leuka GmbH, ein spezialisierter Systemlieferant für die Luft- und Raumfahrtindustrie, stand vor der Herausforderung, ihre Titanbearbeitung effizienter und prozesssicherer zu gestalten. Durch das stark gestiegene Auftragsvolumen und den hohen Anteil an schwer zerspanbaren Bauteilen mussten die Werkzeugstandzeiten deutlich verlängert und die automatisierten Prozesse stabilisiert werden. Besonders bei sicherheitsrelevanten Bauteilen aus Titan war absolute Reproduzierbarkeit gefordert – bei gleichzeitig möglichst kurzen Bearbeitungszeiten und minimalen Stillständen.
Lösung: Im Rahmen einer intensiven Zusammenarbeit zwischen Leuka und Ceratizit wurde die bestehende Fertigungsstrategie Schritt für Schritt analysiert und optimiert. Ziel war es, die Bearbeitung sicherheitsrelevanter Titanbauteile wirtschaftlicher zu gestalten, ohne Kompromisse bei Präzision oder Qualität einzugehen. Dabei spielte nicht nur das Werkzeug, sondern das gesamte Zusammenspiel aus Bearbeitungsstrategie, Maschinenparametern und Prozessorganisation eine zentrale Rolle.
Gemeinsam mit den Anwendungstechnikern von Ceratizit setzte Leuka auf eine konsequent trochoidale Frässtrategie, bei der die Werkzeugbelastung gleichmäßiger verteilt und die Wärmeentwicklung reduziert wird. Der neue Vollhartmetallfräser aus der Serie MonsterMill ISO-S erwies sich dabei als idealer Partner: Seine angepasste Geometrie mit variablem Drallwinkel und ungleich geteilten Schneiden sorgt für einen ruhigen Schnitt und minimierte Vibrationen, während polierte Spannuten einen optimalen Spanfluss gewährleisten.
Darüber hinaus profitiert Leuka von der besonders hohen thermischen Stabilität des Werkzeugs, die auf der innovativen DPX22S-Dragonskin-Beschichtung basiert. Diese schützt zuverlässig vor Verschleiß und ermöglicht längere Schnittzeiten bei gleichbleibender Prozesssicherheit. Das Ergebnis: Die ursprünglich geforderte Laufzeit von 240 Minuten wurde deutlich übertroffen – mit 50 Prozent längerer Standzeit und konstant hoher Oberflächenqualität.
Hier gehts zur vollständigen Reportage https://www.zerspanungstechnik.com/bericht/vollhartmetallfraeser/monstermill-iso-s-von-ceratizit-titanbearbeitung-bei-leuka-erreicht-neues-effizienzniveau_2025-11-13
Die Bearbeitung von Inconel-, Hastelloy-, Waspaloy- und anderen Nickelbasislegierungen (z. B. NiCr19Fe18Nb5Mg) ist im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen deutlich anspruchsvoller und treibt die Zerspanungskosten spürbar in die Höhe. Die hohe Zugfestigkeit dieser Materialien, gepaart mit ihrer Härte, beschleunigt den Werkzeugverschleiß erheblich. Nur mit speziell auf solche Werkstoffe ausgelegten Werkzeugen wie dem MonsterMill ISO-S von Ceratizit lässt sich der Verschleiß minimieren, eine hohe Standzeit erzielen und ein sicherer Prozess gewährleisten.
Der MonsterMill – ISO-S ist als 4-Schneider in zwei Längenvarianten im Durchmesserbereich 3,0 bis 20 mm verfügbar. Diese Werkzeuge werden in den Schaftformen HA und HB angeboten. Der 5-Schneider ist ebenfalls in den Schaftformen HA und HB erhältlich, im Durchmesserbereich 3,0 bis 16 mm und mit unterschiedlichen Eckenradien.
Stabilität durch Geometrie
„Bei der Bearbeitung von Nickelbasislegierungen gibt es besondere Herausforderungen“, erklärt Michael Wucher, Global Product Manager VHM-Fräsen bei Ceratizit. Eine davon ist die geringe Wärmeleitfähigkeit des Materials, durch die sich Hitze auf das Werkzeug konzentriert, statt sich im Werkstück zu verteilen. „Deshalb haben wir die neuen Fräser so konstruiert, dass bereits im Bearbeitungsprozess möglichst wenig Wärme entsteht. Polierte Spannuten und eine optimal angepasste Beschichtung minimieren Reibung und gewährleisten einen effizienten Spanabfluss.“
Ungleich geteilte Schneiden und ein variabler Drallwinkel reduzieren Schwingungen nachhaltig. Das erhöht die Zerspanleistung des Werkzeugs und beugt Werkzeugbrüchen vor. Gleichzeitig verbessert sich die Oberflächengüte des Werkstücks, was den Nachbearbeitungsaufwand deutlich verringert.
MonsterMill – ISO-S neu gedacht: Die Kombination aus Hartmetall, Beschichtung und Geometrie ist perfekt aufeinander abgestimmt und macht stabile und schnittfreudige Werkzeuge möglich. Durch polierte Spannuten und perfekt angepasste Beschichtung wird Reibung minimiert und ein effizienter Spanabfluss gewährleistet.
Neu im Programm ist der 6-Schneider in den Durchmessern 6-16 mm und in der Schaftform HA.
Langlebig und nachschleiffreundlich
Auch die Mikrogeometrie des Werkzeugs wurde exakt auf das zu bearbeitende Material abgestimmt. Eine spezielle, präzise ausgeführte Schneidkantenpräparation reduziert die Schnittkräfte und stabilisiert die Schneiden, was zu einer signifikanten Erhöhung der Standzeit führt. „Und da wir schon beim Neuprodukt an den Nachschliff denken, bringt die gesamte Konstruktion deutliche Vorteile im Nachschleifprozess“, betont Michael Wucher.
Die speziell für diese Fräser entwickelte DPX22S-Dragonskin-Beschichtung wurde gezielt für den Einsatz in Nickelbasislegierungen konzipiert. Sie wird in Schichtdicken von 4 bis 6 µm aufgetragen und bietet hohe thermische Stabilität sowie extreme Verschleißbeständigkeit dank ihres speziellen Schichtaufbaus.
50 % mehr Standzeit – ein Werkzeug setzt neue Maßstäbe: Michael Mangold, Fertigungsleiter bei der Leuka GmbH, und Baris Dogan, Technical Sales Engineer bei Ceratizit, sind zufrieden mit dem neu entwickelten Fräser zur Titanbearbeitung.
Eine präzise ausgeführte Schneidkantenpräparation reduziert die Schnittkräfte und stabilisiert die Schneidkanten, was zu einer signifikanten Erhöhung der Standzeit führt.
Für die Luftfahrt entwickelt
Der MonsterMill ISO-S ist als Vierschneider in zwei Längenvarianten im Durchmesserbereich von 3 bis 20 mm verfügbar. Diese Werkzeuge werden in den Schaftformen HA und HB angeboten. Alle Fräser sind mit einem Eckenradius von RE 0,2 bis 5,0 mm ausgeführt. Der Fünfschneider ist ebenfalls in den Schaftformen HA und HB erhältlich, im Durchmesserbereich von 3 bis 16 mm und mit unterschiedlichen Eckenradien. In den Durchmessern 6 bis 16 mm und in der Schaftform HA wird der neue Sechsschneider angeboten. Die Werkzeuge sind mit einem Eckenradius von 0,2 bis 2 mm ausgeführt. Damit deckt Ceratizit die gängigsten Maße für die Luft- und Raumfahrtindustrie ab, Sonderabmessungen sind auf Anfrage möglich. Michael Wucher erlaubt einen Ausblick: „Wir haben bereits mehrere praxisrelevante Erweiterungen der Serie in Planung, die den ISO-S-Spezialisten künftig noch universeller einsetzbar machen werden.“
Der Fräser wurde mit einem variablen Drallwinkel ausgestattet, der höhere Schnittgeschwindigkeiten sowie verbesserte Oberflächengüten ermöglicht.
Eine speziell entwickelte DPX22S-Dragonskin-Beschichtung verleiht dem Werkzeug hohe thermische Stabilität und extreme Verschleißbeständigkeit durch den speziellen Schichtaufbau.
Für eine optimierte Spanabfuhr und geringere Wärmeentwicklung sorgen polierte Spanräume.
Weitere Lösungen im Portfolio
Für die Zerspanung von hochwarmfesten Materialien wie Titan oder diversen Superlegierungen, wie sie in der Luftfahrtindustrie alltäglich sind, bietet Ceratizit zudem weitere Lösungen an. Dazu gehört beispielsweise das additiv gefertigte Wendeplattenfräsersystem MaxiMill 211-DC, das dank idealer Düsenposition eine zielgerichtete Kühlung ermöglicht und so die Temperatur kontrolliert sowie die Standzeit der Werkzeuge erhöht. „Auch in der Aluminiumzerspanung haben wir leistungsstarke Werkzeuge wie die neuen AluLine-Hochvolumenfräser im Programm“, ergänzt Wucher. „Egal, welche Materialien zu bearbeiten sind – wir haben für jede Anwendung die passende Zerspanungslösung.“panungslösung.“
Produkt im Bericht
Ceratizit MonsterMill ISO-S
Die Bearbeitung von hochwarmfesten ISO-S Werkstoffen ist im Vergleich zu herkömmlichen Materialien deutlich anspruchsvoller und treibt die Kosten in der Zerspanung schonungslos nach oben. Die hohe Zugfestigkeit des Materials gepaart mit der besonderen Härte versetzen den Werkzeugverschleiß in den Zeitraffer. Mit speziell auf diese Werkstoffe ausgelegten Werkzeugen wie dem MonsterMill – ISO-S gelingt es, den Verschleiß zu minimieren, hohe Standzeiten zu erzielen und für sichere Prozesse zu sorgen.
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