Hartbearbeitung mit Werkzeugen von Iscar

Bei Praxistests in 1.2379 durchgehärtet auf 60 HRC konnten die Mini-Fräser für die Hartbearbeitung überzeugen.

Christian Braumann
Produktmanager bei Iscar Austria

„Iscar kann bei der Entwicklung von innovativen Werkzeuglösungen in nahezu jedem Bereich der Zerspanungstechnik auf umfassende Referenzen und Know-how zurückgreifen. Um die immer wieder neuen Aufgaben bewältigen zu können, stehen zudem zahlreiche Ingenieure und Anwendungstechniker weltweit in ständigem Kontakt und teilen ihre Erfahrungen.“

In der Vergangenheit wurden diese sehr harten Eisenwerkstoffe meist geschliffen oder erodiert. Der Einsatz dieser Technologien erforderte allerdings eine Vielzahl an Arbeitsschritten. Das machte die Herstellung eines Bauteiles aufwendig, zeitintensiv und damit teuer. Das Hartfräsen verbessert diese Situation zwar deutlich, bringt allerdings auch hohe Anforderungen an das Zerspanungswerkzeug mit sich – beispielsweise muss seine Mikro- und Makrogeometrie an die teils extremen Bedingungen angepasst werden. Großen Einfluss auf die Performance der Fräser haben zudem das Substrat und die Beschichtung. Denn die Kombination und das Zusammenspiel dieser Komponenten garantiert letztlich den Erfolg bei der Bearbeitungsaufgabe.

Die Werkzeugfamilie für die Hartbearbeitung umfasst den Mini-Kugelfräser EB-H3 …

Know-how und Erfahrung

„Iscar kann bei der Entwicklung von innovativen Werkzeuglösungen in nahezu jedem Bereich der Zerspanungstechnik auf umfassende Referenzen und Know-how zurückgreifen. Um die immer wieder neuen Aufgaben bewältigen zu können, stehen zudem zahlreiche Ingenieure und Anwendungstechniker weltweit in ständigem Kontakt und teilen ihre Erfahrungen“, erklärt Christian Braumann, Produktmanager bei Iscar Austria GmbH. „Deshalb hat Iscar heute ein speziell entwickeltes Programm an VHM-Fräsern für die Hartbearbeitung bis 72 HRC im Programm. Neben der guten Schneidkantenstabilität des Grundsubstrates bietet die neue AlTiCCrSiN-beschichtete Schneidstoffsorte IC902+ auch eine verbesserte Verschleißfestigkeit und eine größere Temperaturbeständigkeit. Dadurch kann der Anwender entweder höhere Schnittparameter fahren und die Durchlaufzeit des Werkstücks verkürzen, oder er erzielt eine längere Standzeit und damit mehr Prozesssicherheit.“

… den Mini-Torusfräser EC-H3 …

Fräser für jede Härte

Dabei stehen die beiden Typen EB-H3 (Mini-Kugelfräser) sowie EC-H3 (Mini-Torusfräser) im Fokus. Die Mini-Fräser-Reihe für die Highspeed-Miniaturbearbeitung bietet eine ideale Kombination aus Geometrie, Substrat und Beschichtung. Die Fräser verfügen über drei Schneiden mit ungleicher Teilung und erlauben lange Standzeiten. Der 6er-Schaft verleiht dem Werkzeug große Stabilität.

„Auch wenn diese Werkzeuge gezielt für die Anforderungen in der Hartbearbeitung entwickelt wurden, so erlaubt das besondere Design und die bestmögliche Kombination von Hartmetall und Beschichtung die Bearbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe“, betont Braumann. So eignen sich die Werkzeuge sowohl für Stähle unter 45 HRC wie beispielsweise Werkzeugstahl 1.2312 mit etwa 30 HRC, nicht gehärtete Stähle, rostfreie Stähle und Legierungen als auch für harte Stähle von 45 bis 72 HRC. Dazu gehört unter anderem Böhler M390 mit 62 HRC. Anwender können aber auch abrasive Stähle, Edelstahl oder Wolfram-Kupfer problemlos mit den Werkzeugen zerspanen.

Erfolgreiche Praxistests

Erfolgreiche Anwendungen in 1.2379 durchgehärtet auf 60 HRC – dem Werkstoffklassiker aus dem Werkzeug- und Formenbau – zeugen von der Leistungsfähigkeit der neuen Werkzeuglinie: Um die Leistungsfähigkeit unter realen Bedingungen abbilden zu können, fuhr Iscar bei einem großen Werkzeug- und Formenbaubetrieb Testreihen. Unter anderem wurde die Performance des Hochvorschubfräsers (HVF) vom Typ EFF-S6 060-180R0.725 HH mit einem Durchmesser von sechs Millimetern gemessen. Beim Schruppen erzielte der neue Mini-HVF-Fräser Standzeiten von 150 Minuten.

Überzeugt von diesen Testergebnissen, spielte Iscar die Werkzeugfamilie in die Serienproduktion ein, um reale Standzeiten unter wechselnden Bedingungen zu ermitteln. Dabei lag diese durchschnittlich bei mehr als 100 Minuten. Die bisher eingesetzten Werkzeuge eines Wettbewerbers kamen im Durchschnitt bei gleichen Schnittdaten – einer Schnittgeschwindigkeit von 60 Metern pro Minute und einem Vorschub von 2.425 Millimetern pro Minute – auf lediglich 60 Minuten.

Auch der Mini-Kugelfräser übertraf bei diesem Vergleichstest im 3D-Schlichten die Erwartungen des Kunden: Der Kugelfräser EB-H3 010-050 H50 HH mit einem Durchmesser von einem Millimeter erreicht bei einem Test mit einer Schnittgeschwindigkeit von 72 Metern pro Minute, einem Vorschub von 0,023 Millimetern und Schnitttiefen von 0,02 (axial) sowie von 0,04 Millimetern (radial) eine Standzeit von 140 Minuten.