Ultraharte Kompetenz
  • Firma: Komet Group GmbH
  • Land: Deutschland
  • Artikel vom: 09 September 2017
  • Seitenaufrufe: 83
  • Artikel Nummer: 062-006
  • Kategorie(n): WERKZEUG ANWENDUNGEN
  • Ultraharte Kompetenz

    Werkzeuge mit ultraharten Schneidstoffen sind ein wichtiger Schlüssel für leistungsfähige und effiziente Bearbeitungsprozesse – insbesondere bei Leichtbauwerkstoffen. Die Komet Group, einer der führenden Komplettanbieter für Präzisionswerkzeuge, hat ihre diesbezügliche Kompetenz konsequent erweitert und vielfach standardisiert.

    Die Zerspanung von Leichtbauwerkstoffen gehört zu den Kernkompetenzen der Komet Group. Auf der EMO 2017 in Hannover präsentiert der Präzisionswerkzeughersteller in Halle 4, Stand A64, ein komplettes Sortiment ultraharter Schneidstoffe, zu dem inzwischen ein 240 Seiten starker Katalog vorliegt. Das Angebot umfasst Bohr-, Dreh- und Fräswerkzeuge, die – ausgestattet mit PKD (Polykristalliner Diamant) und CVD-D (Dickschicht-Diamant), CBN (Kubisches Bornitrid) und NCD (Nanokristalliner Diamant) als aufgelötete Elemente oder als Beschichtungen – für wirtschaftliche Zerspanung sorgen.

    Ein Highlight in diesem Programm sind die neuen CBN-Werkzeuge – 1.200 verschiedene Artikel, die ein großes Bearbeitungsspektrum abdecken. Polykristallines kubisches Bornitrid ist nach Diamant der zweithärteste Schneidstoff der Welt und eignet sich ideal zur Zerspanung von gehärteten Stahlwerkstoffen, Eisenguss sowie vielen anderen harten, abrasiven Werkstoffen. Komet legt bei seinen CBN-Werkzeugen einen besonderen Fokus auf die Schneidkantenpräparation durch Fasen und Verrundungen. Schließlich treten bei der Zerspanung mit Schnittgeschwindigkeiten von über 1.000 m/min extreme Kräfte und Temperaturen auf, so dass sich schon eine minimale Veränderung in der Breite oder im Winkel der Schneidkantenpräparation stark auf Produktivität und Standzeit des Werkzeugs auswirkt.

    Unter der Bezeichnung CS (Custom Solution) bietet Komet eine große Vielfalt an leicht modifizierten CBN-Standardschneidstoffen an, mit denen eine anwendungsspezifische Prozessoptimierung möglich ist. Anhand eines übersichtlichen Leitfadens kann sich der Kunde die unterschiedlichen Werkzeugausführungen für die Optimierung seiner jeweiligen Bearbeitung zu Nutze machen.

    Mit Härte gegen leichte Materialien

    Zur Hochgeschwindigkeitszerspanung von Aluminiumwerkstoffen, abrasiven Materialien, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen sind Werkzeuge mit PKD-, und CVD-D-Schneiden bereits seit Jahren etabliert. Ein Trend, dem die Komet Group mit einem breiten Programm aus über 900 verschiedenen PKD- und CVD-D-Wendeschneidplatten Rechnung trägt. Es umfasst vielfältige ISO-, aber auch spezifische Geometrien und Ausführungen – beispielsweise als Eck- oder ganzseitiger Blank, Fullface, Wiper, mit 3D-Schlicht- und Schrupp-Spanleitstufen, etc.Einen entscheidenden Vorteil erzielt Komet bei der Herstellung seiner Diamantwerkzeuge durch den standardmäßigen Einsatz hochmoderner Laseranlagen, die sich sowohl zum Schneiden der Kontur als auch zum Einbringen von 3D-Formelementen eignen. In der Praxis erreichen gelaserte Kanten Standzeiterhöhungen von 20 bis 30%, da sie im Gegensatz zu geschliffenen eine deutlich geringere Schartigkeit aufweisen. Ein weiterer Vorteil der Lasertechnologie ist die Möglichkeit, nahezu beliebige 3D-Formen in die Schneidplatte einzubringen, beispielsweise Kalotten, die für eine bessere Spankontrolle sorgen.

    CVD-D-Wendeschneidplatten lassen sich ohne die Laserbearbeitung gar nicht erst produzieren. Denn CVD-Dickschichtdiamant ist reiner Diamant und im Gegensatz zu PKD binderfrei. Das macht ihn zum härtesten und verschleißfestesten Schneidstoff für die Zerspanung von Nichteisenmetallen, Verbundmaterialen, Hartmetall, Keramik, Kunststoffe mit Füllstoffen und MMC (MetalMatrixComposite).Vor allem bei der Bearbeitung von stark abrasiven Materialien wie CFK, GFK und Graphit lassen sich mit CVD-Dickschichtdiamant Spitzenergebnisse erzielen. Auch beim Zerspanen von Aluminium mit hohem Siliziumgehalt wurden mit CVD-D-Werkzeugen in Feldversuchen Standzeiten erreicht, die ein Vielfaches über vergleichbaren PKD-Werkzeugen liegen.

    Für die Zerspanung von Aluminium und Aluminiumlegierungen, Graphit und vielen weiteren Nichteisenmetallen sowie Faserverbundwerkstoffen haben sich auch Vollhartmetallwerkzeuge bewährt, die mit nanokristalliner Diamantschicht (NCD) versehen sind. Ihr Vorteil: Durch die dünne Diamantschicht bleiben Geometrie, Oberfläche und die Schärfe des Werkzeuges erhalten.

    Produktivitätssprünge bis zu 100 Prozent

    Die Kompetenz der Komet Group geht jedoch weit über Schneidstoffe und Beschichtungen hinaus. Sie liegt in erster Linie in der Entwicklung und Herstellung von Werkzeugen, die dem Anwender Produktionsvorteile verschaffen. Besondere Erfolge erzielte Komet durch den Einsatz des additiven Herstellungsverfahrens Laserschmelzen, das eine komplett neue Werkzeugauslegung ermöglicht.

    Gegenüber herkömmlich gefertigten, am Markt verfügbaren PKD-Planfräswerkzeugen, die entweder mit gelöteten PKD-Schneiden oder mit verstellbaren Kassetten bestückt sind, zeichnen sich die neuen, additiv gefertigten Komet PKD-Fräser durch nahezu verdoppelte Produktivität aus. Denn durch das neue Verfahren lassen sich deutlich mehr Schneiden als bisher an einem Werkzeug gleichen Durchmessers realisieren. Dazu kommt ein frei gestaltbares Kühlkanaldesign, das den Kühlmittelstrom optimal an die Zerspanungsstelle leitet. Auch die Achswinkel lassen sich größer gestalten, was zu gesteigerter Funktionalität beiträgt: Der Schnitt ist weicher und geräuscharmer und die Werkstücke weisen kaum einen Grat auf.

    Die additiv gefertigten Planfräswerkzeuge gibt es mittlerweile in verschiedenen Standardausführungen mit einem PKD-Schneidenträger als Wechselelement (lasergeschweißt oder geschraubt – je nach Werkzeugdurchmesser), als Aufsteck- und als Monoblockfräser. Neben der HPC-Ausführung mit maximaler Schneidenzahl stehen auch Ausführungen als Performance- und ECO-Variante (mit mittlerer bzw. geringer Schneidenzahl) zur Verfügung, um auf die Anforderungen des Bauteils und der Maschine optimal reagieren zu können.

    Bauteilbezogene Lösungen und Sonderwerkzeuge

    Auch für besondere Werkzeuglösungen eröffnet das additive Herstellverfahren völlig neue Perspektiven. So ist es Komet gelungen, ein Bohrwerkzeug zu entwickeln, das beim Erzeugen von Durchgangsbohrungen in Hohlräume und Kammern ein spänefreies Bauteil zurücklässt. Das zum Aufbohren und Vollbohren geeignete Werkzeug enthält in den Spannuten spezielle Spanlenkungseinsätze, die konventionell nicht herstellbar sind. Das spezielle Design der Spanlenkungsnut und des Kühlkanals mit Rückspülung lässt sich nur über die additive Technologie per Laserschmelzen im 3D-Druck erzeugen. Ein Video auf der Komet-Homepage www.kometgroup.com demonstriert am Beispiel einer Froststopfenbohrung in wassergekühlten Motoren eindrücklich das Prinzip dieses Bohrvorgangs.

    Neu auf der EMO 2017 zu sehen, sind derartige Komet-Bohrwerkzeuge für Durchmesser kleiner 20 mm. Diese Ausführung umfasst ein komplett additiv hergestelltes Bohrwerkzeug mit angelöteten PKD-Schneiden. Die Späne werden ins Innere des Bohrers geleitet und mit um 180° umgelenktem Kühlmittelstrom nach hinten ausgespült, so dass das Bauteil spänefrei bleibt. Der Anwender spart sich die nachträgliche, aufwendige Reinigung.
    Komet stellt auf der EMO noch ein PKD-Sonderwerkzeug vor, das den Standbesuch lohnt. Es wurde für Planfräsarbeiten an einem Kurbelgehäuse entwickelt und erzeugt bei hohen Drehzahlen eine Sogwirkung zur Unterstützung der Späneabfuhr. Dieses zum Patent angemeldete System beruht auf einem besonders gestalteten Spankanal und der durch die Wendeschneidplatte erzeugten Spanform. Im Zusammenspiel mit der Umlenkung des Kühlschmierstoffs an der Stirnseite des Planfräsers entsteht ein Sog, der die Späne nach oben abzieht. Die Wendeschneidplatte besitzt eine aufgelöteten, gelaserten PKD-Schneide, die für hohe Standzeit und Prozesssicherheit sorgt. Auch hierzu zeigt Komet auf der Homepage www.kometgroup.com ein entsprechendes Video.

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