1. Was ist ein Hartmetall-Schaftfräser?
Wolframkarbid-Schaftfräser (Vollhartmetall-Schaftfräser) werden aus Wolframkarbidpulver und Kobaltbinder durch Pressen, Sintern und Präzisionsschleifen hergestellt. Ihre integrale Hartmetallstruktur verleiht ihnen eine extrem hohe Biegesteifigkeit und Verschleißfestigkeit, wodurch sie häufig bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und zum Schneiden schwer zu bearbeitender Materialien eingesetzt werden.
Kernleistungsdaten:
Härte: HRA 89–93
Biegefestigkeit: 2500–3500 MPa
Hitzebeständigkeitstemperatur: 800–1000 Grad (nach der Beschichtung)
Empfohlene Schnittgeschwindigkeit (für gewöhnlichen Stahl): 80–200 m/min, also das 3–5-fache der Geschwindigkeit von HSS-Schaftfräsern.
2. Auswahl der Korngröße und Sorte
Übliche Korngröße (1,0–2,0 μm): Wird für die Grobbearbeitung von Gusseisen und Nichteisenmetallen verwendet.
Feines Korn (0,5–0,8 μm): Standzeit um 50–100 % erhöht, geeignet für Edelstahl und Titanlegierungen.
Submikron-/ultrafeine Körner (0,2–0,4 μm): Wird für gehärtete Stahl- und Graphitelektroden mit HRC50 und höher verwendet und erzeugt extrem scharfe Schneidkanten.
Einfluss des Kobaltgehalts:
6 % Kobaltgehalt: hohe Härte, geeignet für Präzisionsbearbeitung.
10 % Kobaltgehalt: gute Zähigkeit, geeignet für unterbrochenen Schnitt.
Kobaltgehalt 12–15 %: Schlagfest, geeignet für grobe Bearbeitung oder raue Arbeitsbedingungen.
3. Vergleich der Beschichtungstechnologien
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Beschichtungstyp |
Höchste Hitzebeständigkeit |
Anwendbare Materialien |
Merkmale |
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TiN (Titannitrid) |
600 Grad |
Allgemeiner Stahl, Kunststoffe |
Universell und kostengünstig-effektiv |
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TiCN (Titancarbonitrid) |
700 Grad |
Gusseisen, legierter Stahl |
Hohe Härte und Verschleißfestigkeit |
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TiAlN (TiAlN) |
800 Grad |
Edelstahl, Titanlegierung |
Gute thermische Stabilität und Oxidationsbeständigkeit |
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AlTiN (Stickstoff-Titan-Aluminium) |
900 Grad |
Hochtemperaturlegierung (Inconel) |
Ein höherer Aluminiumgehalt führt zu der stärksten Hitzebeständigkeit. |
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DLC (Diamond-like Carbon) |
400 Grad |
Aluminium, Kupfer, Graphit |
Extrem niedriger Reibungskoeffizient, klebt nicht an Spänen |
4. Leitfaden zur Auswahl der Flötennummer
2-flötig: Große Spannut, bestens geeignet für leicht klebende Materialien wie Aluminiumlegierungen und Kupfer, auch zum Fräsen von Keilnuten geeignet.
3-flötig: Gleicht Spanabfuhr und Steifigkeit aus, geeignet für allgemeine Aluminiumlegierungen und Stahlteile.
4-flötig: Die Standardwahl für die Bearbeitung von Stahl- und Edelstahlteilen mit guter Oberflächengüte.
5-flötig/6-flötig: Wird zum Schlichten von Materialien mit hoher -Härte verwendet, wobei die Vorschubgeschwindigkeit verbessert wird, aber die Spanabfuhr schlecht ist.
Regel: Je weicher und klebriger das Material, desto geringer sollte die Anzahl der Rillen gewählt werden; Je härter und spröder das Material ist, desto mehr Klingen können zur Erhöhung der Steifigkeit gewählt werden.
5. Wie wählt man einen Schaftfräser für verschiedene Materialien aus?
Aluminiumlegierung: 2- oder 3-schneidig, großer Spiralwinkel (45 Grad +), polierte Spannut, optionale DLC-Beschichtung
Edelstahl (304, 316): 4-Nuten, TiAlN- oder AlTiN-beschichtet, feinkörnige Sorte, Schnittgeschwindigkeit auf 40–80 m/min geregelt
Titanlegierung (TC4): 4–5 Schneiden, AlTiN-Beschichtung, Design mit variablem Spiralwinkel zur Unterdrückung von Rattern, Schnittgeschwindigkeit 30–50 m/min
Gehärteter Stahl (HRC50–60): ultrafeines Korn + AlTiN-Beschichtung, 6-schneidiges Design mit abgerundeten Ecken, Bearbeitungsstrategie hauptsächlich basierend auf Trochoidenfräsen.
6. Typische Anwendungsbranchen
Luft- und Raumfahrt: Rahmen aus Titanlegierung, Turbinenscheibe, Flügelrippe
Formenbau: Präzisionsbearbeitung von Spritzgussformen und Druckgussformhohlräumen
Automobile: Motorblock, Getriebegehäuse, Aufhängungskomponenten
Medizinisch: Knochenplatten, Zahnimplantate
7. FAQ
F: Welche Materialien können mit Wolframkarbid-Schaftfräsern bearbeitet werden?
A: Fast jedes Metall (von Aluminium bis gehärtetem Stahl) sowie Verbundwerkstoffe, Graphit und technische Kunststoffe. Sie werden jedoch nicht für die Schruppbearbeitung von weichem Stahl mit großen Aufmaßen empfohlen (wegen möglicher Ausbrüche).
F: Wie kann man feststellen, ob die Beschichtung abgenutzt ist?
A: Beobachten Sie die Farbveränderung der Schneidkante (z. B. wechselt TiAlN von gräulich-schwarz zu metallisch) oder das Auftreten von Graten oder Maßabweichungen auf der bearbeiteten Oberfläche.
F: Können Wolframkarbid-Schaftfräser HRC60-Materialien bearbeiten?
A: Ja, aber Sie müssen eine Hochgeschwindigkeitsfrässtrategie mit ultrafeiner Körnung + AlTiN-Beschichtung + geringer Schnitttiefe verwenden und die Werkzeugmaschine muss über eine gute Steifigkeit verfügen.
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