Gewindewerkzeuge Mikrogewindewirbeln

Redakteur: Anne Richter

Die Herstellung von Mikrogewinden, wie sie zum Beispiel in der Uhrenindustrie und der Medizinaltechnik vorkommen, ist eine sehr anspruchsvolle Bearbeitungsaufgabe. Ohne spezielle Gewindewerkzeuge geht es nicht. Um den steigenden Anforderungen an Produktivität, Genauigkeit und Prozesssicherheit gerecht zu werden, bietet Dixi Polytool S.A. ein gesamtes Werkzeugsortiment zum Gewindeschneiden, mit dem es auch möglich ist, hartnäckige Werkstoffe zu bearbeiten.

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Dixi-1730-Gewindewirbler mit 2 Gewindesteigungen und mehreren Zähnen.
Dixi-1730-Gewindewirbler mit 2 Gewindesteigungen und mehreren Zähnen.
(Bild: Dixi)

ari. Bei der Gewindeherstellung unterscheidet man zwischen umformenden (Gewindeformen) und spanenden Verfahren (Gewindebohren, Gewindefräsen, Bohrgewindefräsen, Gewindewirbeln). Das Gewindeformen wird vor allem in der Massenfertigung eingesetzt, da es eine hohe Effizienz aufweist und zudem kein Verlust durch zu entsorgende Späne entsteht.

Gewindebohren ist ein Aufbohren eines vorgebohrten Loches durch eine lineare Zustellung. Der Anschnitt des Gewindebohrers übernimmt dabei den Hauptteil der Zerspanung, während der übrige Teil weitgehend der Führung dient. Bedingte Bruchgefahr sowie ungünstige Reibungsverhältnisse bedingen beim maschinellen Gewindebohren niedrige Schnittgeschwindigkeiten.

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Herausforderung schwer zerspanbare Materialien

Beim Gewindefräsen wird das Gewinde durch eine Fräsoperation erzeugt, bei der das Werkzeug einer interpolierten Kreisspiralbahn folgt. Beim Bohrgewindefräsen können die Bohrung und die Gewindefräsoperation mit ein und demselben Werkzeug ausgeführt werden. Gewindefräser bieten Vorteile bzgl. Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit: höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe, hohe Prozesssicherheit durch kontrollierte «Kommaspäne», Werkzeug mit gegebener Steigung für verschiedene Gewindedurchmesser sowie Links- und Rechtsgewinde.

Werden Gewindefräser in schwer zerspanbaren Materialien wie z. B. Titan, rostfreien Stählen, Inconel und Nimonic eingesetzt, so muss das Gewinde in mehreren Durchläufen bearbeitet werden. Trotzdem ist die Standzeit des Werkzeuges relativ gering, bei Werkstoffen mit einer Härte ≥60 HRC ist dieser Vorgang sogar in mehreren Zustellungen fast unmöglich, besonders bei Mikrobohrungen.

Kürzere Prozesszeiten mit Gewindewirbeln

Gewindewirbler sind besonders geformte T-Nutenfräser-artige Werkzeuge, die nur über eine Schneideebene verfügen. Sie verkürzen die Prozesszeiten, da sie das Gewinde in jeweils nur einer Schrupp- und einer Schlichtoperation prozesssicher ausformen. Ihre polierten Oberflächen tragen zur extremen Schärfe der Schneidkanten bei und sorgen für hohe Oberflächengüten. Die scharfen Schneidkanten garantieren auch einen hohen Materialabtrag, sogar mit einer deutlich längeren Standzeit. Jegliche Gratbildung zwischen dem Innendurchmesser und dem Gewindeprofil wird beseitigt. Diese Werkzeuge verbessern den Gewindezerspanungsprozess für schwierigste Bearbeitungsfälle, insbesondere auch bei kleinen Gewindegrössen in schwierigen Materialien wie z. B. Nickellegierungen, Titan, Chrom-Kobal, rostfreien Stählen und gehärteten Stählen.

  • Gewinde M 1.40 x 0.30 für Zahnimplantate aus Titan Grad 4: Dixi 1730 M 1.40 x 0.30, Tiefe 2,40 mm: 1500 bearbeitete Gewinde in einem Durchlauf (n = 23 000 U/min für das Werkzeug und 30 U/min für den Werkstückspindelstock)
  • Gewinde M8 x 1.00 für Rückenimplantate aus Titan Grad 5 (1000 N/mm²): Dixi 1730 M8 x 1.00, Tiefe 5,00 mm: 4500 bearbeitete Gewinde in einem Durchlauf (n = 3200 U/min für das Werkzeug und 20 U/min für den Werkstückspindelstock)

Gewindewirbeln – Lösung für spezielle Probleme

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Gewindewirbeln das Gewindeschneiden bzw. das Gewindebohren nicht ersetzen wird. Im Gegenteil: Diese Technik steht für einen sich stark entwickelnden Markt, der es nun ermöglicht, Lösungen auf gewisse Probleme des Gewindeschneidens zu finden, welche in der Vergangenheit kaum lösbar waren. <<

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