Maximale Leistung bei minimalem Rohstoff-, Energie- und Ressourceneinsatz ermöglichen Kosten- und Technologieoptimierung im Werkzeugbereich

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Wenn sich die internationale Zerspanungsbranche auf der AMB in Stuttgart trifft, steht ein Thema besonders im Fokus: Wie lassen sich Produktivität, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit in Einklang bringen? Genau hier setzt Iscar an. Unter dem Motto «Maxvalue» präsentiert der Werkzeugspezialist in Halle 1 am Stand E50 Lösungen, die maximale Leistung bei minimalem Rohstoff-, Energie- und Ressourceneinsatz ermöglichen. Darüber hinaus wird ein Blick auf Keramikwerkzeugtechnologien geworfen, die sich stetig weiterentwickeln. Wo Hartmetallwerkzeuge an ihre Grenzen stossen, können Keramikwerkzeuge ihre Stärken ausspielen.

Die Nachfrage nach Wolfram und Kobalt steigt, Lieferzeiten und Energiepreise ebenso. Als Folge wird Hartmetall knapp und zu einem teuren Gut. Auf der AMB zeigt Iscar deshalb seine innovativen Werkzeugkonzepte fürs Bohren, Fräsen, Drehen und Stechen, die maximale Leistung und Wirtschaftlichkeit bei minimalem Rohstoffeinsatz bieten. Möglich wird das durch Systeme mit austauschbaren Schneidköpfen, optimierten Wendeschneidplatten und mehr Schneiden pro Einsatz. Darüber hinaus können Keramikwerkzeuge bei spezifischen Anwendungen ihre Stärken ausspielen.

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Wechselkopfsysteme reduzieren Materialverbrauch

Highlight sind zum Beispiel die Wechselkopf-Bohrer der «Quick-3-Cham»-Serie. Anwender tauschen hier nur den Hartmetall-Kopf statt des gesamten Werkzeugs. Das spart Material, senkt Kosten und reduziert Stillstandzeiten. Gleichzeitig sorgt das System für hohe Präzision und Flexibilität. Besucher können auf der AMB den neuen «F3B»-Bohrkopf aus der «Logiquik»-Kampagne kennenlernen, mit dem sich auch exzentrisch angebrachte Löcher prozesssicher aufbohren lassen.

Mit den modularen «Multi-Master»-Werkzeugen setzt Iscar auf maximale Vielseitigkeit. Die breite Palette an Ausführungen macht sie zur bewährten Lösung fürs Schlichten und Schruppen aller Werkstoffe. Auch hier wird nur der Fräskopf gewechselt. Das spart Hartmetall und erhöht die Flexibilität. Neu ist ein Wechselkopf zum Hochvorschubfräsen mit sechs Schneiden und Durchmessern von fünf bis 25 Millimetern. Er ermöglicht hohe Vorschubgeschwindigkeiten bei stabilen Prozessen.

Mehr Schneiden holen das Maximum raus

Für Einstech-, Abstech- und Stechdrehanwendungen zeigt Iscar seine vielseitige «Pentacut»-Familie. Fünf Schneiden pro Einsatz nutzen das Material optimal aus. Besonders viel Rohstoff lässt sich beispielsweise mit der «Penta 27» einsparen. Die bis zu 20 Millimeter breite Platte ersetzt fünf grossformatige Einzelschneiden. Dank des cleveren Designs minimieren Anwender mit der «Pentacut» die Stillstandzeiten beim Schneidenwechsel. Sie müssen den Einsatz nur drehen und können ohne erneutes Einmessen sofort weiterarbeiten.

Am Iscar-Stand können sich Interessierte zudem ein Bild von den «Logiq-6-Turn»-Wendeschneidplatten machen. Die dreieckige Platte ist mit sechs 55-Grad-Schneiden fürs Schruppen und Schlichten ausgestattet. Das spezielle Design mit optimierten Spanbrechern und stabiler Klemmung erlaubt einen weichen Schnitt, verringert die auftretenden Kräfte, sorgt für einen sehr guten Spanbruch und für hervorragende Oberflächengüten.

Keramik-Schneidstoffe: Hochgeschwindigkeitszerspanung

In der Luft- und Raumfahrt sind Keramik-Schneidstoffe schon seit vielen Jahren das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, sicherheitsrelevante Teile wie Triebwerkskomponenten aus Nickelbasis- oder hochwarmfesten Superlegierungen zu Schruppen. Die Werkstoffe sind temperaturbeständig, zäh und schwer zerspanbar.

Wo Hartmetallwerkzeuge an ihre Grenzen stossen, kann Keramik ihre Stärken ausspielen. Sie ermöglicht sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten, kurze Bearbeitungszeiten und produktive Prozesse. Mit cleveren Werkzeuglösungen, innovativen Schneidstoffen und Know-how unterstützt Iscar Anwender beim Zerspanen mit Keramik.

Keramik hält deutlich höhere Temperaturen aus

«Keramik hält deutlich höhere Temperaturen aus als Hartmetall, sie ist härter und chemisch wesentlich beständiger», fasst Antonia Splettstösser vom Business Development bei Iscar die Vorteile des Schneidstoffs zusammen. «Das ermöglicht deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten und damit Produktivitätssteigerungen.»

Während beim Drehen von Inconel 718 mit einer beschichteten Hartmetallplatte etwa 50 Meter pro Minute realistisch sind, schafft eine Keramikschneide mehr als 300 Meter pro Minute.

Innovationen bei Schneidstoff und Werkzeugen

Ursprünglich wurden Keramikplatten in der Luft- und Raumfahrt vor allem zum Schruppen eingesetzt, inzwischen wagen sich immer mehr Anwender in der Branche auch ans Schlichten. Der Grund: Die Keramiken, Schneidplatten und Werkzeuge wurden stetig weiterentwickelt, Bruchsicherheit und Zähigkeit verbessert.

Die Bandbreite keramischer Schneidstoffe ist gross. Whisker-verstärkte Keramiken kombinieren hohe Temperaturbeständigkeit mit grösserer Bruchsicherheit und ermöglichen Schnittgeschwindigkeiten bis zu 300 Metern pro Minute. SiAlON-Keramiken sind etwas weniger temperaturbeständig, erlauben aber deutlich höhere Vorschübe und eignen sich daher ideal fürs Schruppen.

«Bidemics»: Vorteile von Keramik und Hartmetall vereint

Eine weitere Entwicklungsstufe sind die sogenannten «Bidemics», Iscars innovativer Schneidstoff, der die Vorteile von Keramik und Hartmetall vereint. Er ermöglicht Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen mit bis zu 400 Metern pro Minute, bei zugleich verbesserter Prozessstabilität. «Iscar bietet ein breites Portfolio mit mehr als 400 verschiedenen Keramikplatten. Da findet sich für jede Anwendung die passende Schneide», ist sich Antonia Splettstösser sicher.

Höhere Produktivität

Auch auf der Werkzeugseite gibt es Neuheiten. Iscar hat beispielsweise einen «GCPAD»-Adapter entwickelt, der für das Einstechen und Stechdrehen in hochwarmfeste Legierungen und Guss mit Keramik ausgelegt ist. Dank additiver Fertigung besitzt er einen integrierten Dämpfungsmechanismus, der Stossbelastungen reduziert und das Risiko von Plattenbrüchen minimiert, sowie strömungsoptimierte interne Kühlkanäle und exakt ausgerichtete KSS-Austritte. «Damit lenken wir den Kühlschmierstoff dorthin, wo die Wärme entsteht, nämlich genau in die Zerspanzone», erläutert Antonia Splettstösser.

Schneidkeramiken beim Drehen einsetzen

Mit Iscars neuen «Cermturn»-Drehwerkzeugen können Anwender die Schneidkeramiken flexibel, einfach und wirtschaftlich beim Drehen einsetzen. Die «Camfix»- und Schaftwerkzeuge besitzen Wechselkassetten für Schneidplatten aus Keramik und Hartmetall. Zerspaner wären mit dem jetgekühlten Werkzeug, so der Hersteller, hochflexibel und könnten mit einem Halter und den unterschiedlichen, stabil geklemmten Kassetten mehrere Plattenoptionen nutzen.

Keramikwerkzeuge auch für Guss- sowie der Hartbearbeitung

Der Schneidstoff findet auch in der Guss- sowie der Hartbearbeitung und überall dort Verwendung, wo hohe Temperaturen sowie extreme Belastungen auftreten und zugleich eine hohe Produktivität erzielt werden soll. «Mit Hartmetall-Schneidstoffen lassen sich ISO-S- und -K-Werkstoffe prozesssicher bearbeiten. Mit Keramiken haben Anwender die Möglichkeit, die Produktivität dieser Prozesse deutlich zu steigern», fasst Antonia Splettstösser zusammen. In der Praxis bedeutet das: Wo es wirtschaftlich und technologisch sinnvoll ist, werden Hartmetall-Schneiden durch Keramik ersetzt.

Keramik-Know-how für die Zerspaner

Damit kommen auch Unternehmen mit diesem Schneidstoff in Berührung, die mit seinem Einsatz bislang noch keine oder nur wenig Erfahrung haben. «Viele Neu-Anwender sind mit Hartmetall gross geworden und kennen sich mit seiner Nutzung bestens aus», sagt Antonia Splettstösser. «Nur funktioniert Keramik leider völlig anders.»

Ein Beispiel: Während bei Hartmetall eine Reduktion der Schnittgeschwindigkeit oft hilft, die Standzeit zu erhöhen, weil so weniger Wärme in der Zerspanzone entsteht, gilt bei Keramik genau das Gegenteil. «Hier sind hohe Temperaturen sogar erwünscht, weil der zu zerspanende Werkstoff des Bauteils weicher wird. Das widerspricht der Intuition vieler Zerspaner – sie müssen oft die Schnittgeschwindigkeit steigern, um längere Standwege zu erzielen», erklärt die Expertin.

Keramik-, CBN- und PKD-Kompetenzteam

Um Anwender optimal zu unterstützen, hat Iscar ein eigenes Keramik-, CBN- und PKD-Kompetenzteam aufgebaut, das auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse und fundiertem Fachwissen arbeitet. Es begleitet Kunden bei der Auswahl des passenden Schneidstoffs, bietet individuelle Schulungen und vermittelt praxisnahes Wissen – von den Grundlagen über Werkstoffkunde bis hin zu konkreten Tipps und Trouble-Shooting-Methoden.

(böh)

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