![\"Bild\"](\"https:\/\/www.fachzeitungen.de\/fachbeitraege\/wp-content\/uploads\/2015\/09\/267457-150x150.jpg\" "\\"Trockenzerspanung")
5 Einflussfaktoren bei der Zerspanung von Composite Werkstoffen<\/p> 5 Einflussfaktoren bei der Zerspanung von Composite Werkstoffen<\/p>
Es gibt kein Patentrezept, aber Abh\u00e4ngigkeiten, die sich im t\u00e4glichen Umgang mit unseren Kunden vermehrt verdeutlichen.
Hier unsere L\u00f6sungsans\u00e4tze:<\/p>
Warum ist gerade bei der Trockenzerspanung eine Benchmarkbetrachtung von Werkzeugstandwegen verschiedener Kunden oft so unterschiedlich?
Obwohl das gleiche Material, die gleichen Werkzeuge, aber unterschiedliche Maschinen verwendet werden, lassen sich die Ergebnisse oft nicht \u00fcbertragen.<\/p>
5 Einflussfaktoren f\u00fcr Werkzeugstandwege bei der Trockenzerspanung Composite<\/p>
Geometrie des Werkst\u00fcckes
Gerade in der Composite Industrie ist die Aufspannung der Werkst\u00fccke oft problematisch, dadurch gibt es Vibrationen ausgel\u00f6st durch Werkst\u00fcckschwingungen.
Nun gibt es Werkzeuge die von ihrer Auslegung her diese Werkzeugschwingungen reduzieren, andere die Werkzeugschwingungen f\u00f6rdern. Speziell die Achswinkel am Werkzeug spielen hier eine wichtige Rolle.<\/p>
Absaugung an der CNC Maschine
Sp\u00e4ne abzusaugen macht Sinn, je fr\u00fcher im Prozess eine ordentliche Sp\u00e4neabfuhr gegeben ist umso so eher l\u00e4sst sich eine Fertigungsst\u00fcckzahl erh\u00f6hen. Ebenso f\u00fchrt Staub von Zerspanungen immer wieder zur Gesundheitsbelastung von Mitarbeitern und zu Problemen in anderen Bereichen wie Lackierung oder Lager. Wie hoch ist das Optimierungspotenzial eines Fertigungssprozesses wenn nach der Zerspanung die Werkst\u00fccke erstmal gereinigt werden m\u00fcssen?,
beziehungsweise wenn die Mitarbeiter eigentlich nicht ohne Atemschutz arbeiten d\u00fcrften?<\/p>
Die Absaugung hat einen sehr wesentliche Einfluss auf das Maschinenumfeld und auf die Werkzeugstandwege. Zumindest bei unseren Kunden waren Unterschiede im Werkzeugstandweg von bis zu 200%, bei gleichem Werkzeug und gleichem Material aber v\u00f6llig unterschiedlichem Absaugkonzept sichtbar.<\/p>
W\u00e4rmeentwicklung
Manche Werkstoffe lassen es zu, einen Teil der Prozess-Temperatur mit den Sp\u00e4nen abzuf\u00fchren.
Das Wissen um die passenden Zahnvorsch\u00fcbe und Schnittgeschwindigkeiten ist dabei unerl\u00e4sslich.
\u00dcberhitzte Werkzeuge sind f\u00fcr einen Fertigungsprozess untersch\u00e4tze St\u00f6rfaktoren. Zwar k\u00f6nnen z.B PKD Diamantwerkzeuge h\u00f6here Temperaturen aushalten ohne Verformung der Schneidkante,
wie z.B.Hartmetallwerkzeuge. Trotzdem besteht die Gefahr mit dem \u00fcberhitzten Werkzeug die Oberfl\u00e4che des Composite Werkstoffes thermisch zu ver\u00e4ndern.
Soweit wie m\u00f6glich ist es sinnvoll die Werkzeugtemperaturen bei der Zerspanung zu optimieren und niedrig zu halten, Mittel hierzu sind das Verh\u00e4ltnis zwischen Drehzahl, Vorschub und Absaugsystem.
Unterschiede von 100 % Werkzeugstandweg nur durch die Optimierung von Vorschub und Drehzahl, speziell bei Composite Werkstoffen mit geringer W\u00e4rmeleitung, sind keine Seltenheit.<\/p>
K\u00fchlung des Werkzeuges durch Luft<\/p>
Oft hat eine Luftzuf\u00fchrung 2 Aufgaben: Eine Mehrfachzerspanung, speziell beim Nuten verhindern, sowie die W\u00e4rmeabfuhr der Prozessw\u00e4rme zu erm\u00f6glichen.
Systeme wie Pressluft, gef\u00fchrt durch das Spannfutter, oder fest verbaute Blasd\u00fcsen an der Spindel sind bekannt. Absaugsysteme wie rotierende Absaugung und K\u00fchlturbinen (Cruing Aerotech) sind mittlerweile Stand der Technik.
Mit einer guten K\u00fchlung lassen sich bei der Trockenzerspanung von Composite Werkstoffen h\u00f6here Prozessvorsch\u00fcbe von +50% bis +100% erreichen.<\/p>
Das Werkzeugspannfutter<\/p>
Eine Bauart von Spannfutter kann alles! Dies w\u00e4re eine sehr pauschalisierte Aussage, hier geht es detaillierter.
Je h\u00e4rter der zu zerspanende Werkstoff und umso dynamischer der Ein-, und Austritt der Werkzeugschneide (z.B. st\u00e4ndiges Ein- und Austauchen des CNC Fr\u00e4sers) desto sinnvoller ist es Spannfutter mit schwingungsd\u00e4mpfenden Eigenschaften einzusetzen.
Ebenso empfiehlt es sich bei harten Werkstoffen Spannfutter mit hohen Rundlaufgenauigkeiten zu verwenden.
Die gezielte Auswahl des Spannfutters bei gleichem Werkzeug konnte bei Referenzkunden die Werkzeugstandwege um 60 % verbessern.<\/p>
Anmerkung:
Die oben genannten Werte wurden nicht wissenschaftlich ermittelt sondern sind Erfahrungswerte unserer Kunden aus den Bereichen Composite Industrie, Fahrzeugbau.
Bei der Auslegung unserer Sonderwerkzeuge versuchen wir diese Parameter zu ber\u00fccksichtigen. Beispiele f\u00fcr Sonderwerkzeuge : http:\/\/www.pkd-sonderwerkzeuge.de\/sonderwerkzeuge\/<\/p>
Zusammenfassung:
Um Trockenzerspannung zu optimieren braucht es oft einen detaillierteren Blick auf die einzelnen Prozessparameter als bei der Nass-Zerspanung \u00fcblich.
Findet diese Optimierung jedoch statt, sind bei unausgesch\u00f6pftem Prozesspotenzial Einsparungen von 50% der Prozesskosten m\u00f6glich.<\/p>
Handel mit Werkzeugen und Optimierung von Fertigungsprozessen in der Trockenzerspanung<\/p>