Mikron Tool entwickelt neue Hochleistungsbohrer Mikron Tool: «Crazy» Werkzeug- News auf der Innoteq

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Dass die Schweiz das Land mit der höchsten Innovationskraft ist, dazu tragen technologieorientierte Unternehmen wie der Schweizer Präzisionswerkzeughersteller Mikron Tool aus dem Tessin kontinuierlich bei. In der Tat trumpft Mikron Tool schon wieder mit Neuentwicklungen auf, die sich sehen lassen können, und präsentiert sie anlässlich der Innoteq 2023.

Eine «kleine» Weltsensation ist der Ausnahmefräser «Crazymill Cool Micro Z3/Z4» (Bild 1 und Bild 2) zum Schruppen und Schlichten für schwierigst zu zerspanende Materialien. Den neuen Mikrofräser – den kleinsten mit integrierter Kühlung und den ersten mit werkstoffspezifischen Schneidengeometrien – gibt es im Durchmesserbereich von 0,2 mm bis 1,0 mm mit einer Frästiefe bis zu 5 × d.

Prädestiniert für Hochleistungswerkstoffe wie rostfreie Stähle, Titan und Ti-
tanlegierungen, hitzebeständige Legierungen (z.B. Inconel und Nilo) und CoCr-Legierungen besticht er durch erhebliche Leistungssteigerung und höchste Prozesssicherheit gegenüber herkömmlichen Standards. Vor allem zeigt er seine Stärken im Umfang- und Nutenfräsen sowie beim Fräsen mit Spiralinterpolation.

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Die Herausforderungen der Miniaturisierung

Die voranschreitende Miniaturisierung von Werkstücken erfordert hochleistungsfähige und prozesssichere Werkzeuge auch bei den kleinsten Applikationen. Sie werden zunehmend in der Medizintechnik, in der Uhren- und Schmuckindustrie wie auch in der Elektrobranche gesucht. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat Mikron Tool diesen neuen Mikrofräser für die Mikrozerspanung entwickelt.

Dabei ist den Spezialisten von Mikron Tool erstmalig gelungen, komplexe Hochleistungs-Schneidengeometrien auf Mikrofräser zu übertragen. Dies erfordert nicht nur bei der Entwicklungsarbeit ein Höchstmass an Kompetenz. Auch fertigungstechnisch ist es eine maximale Herausforderung, solch komplexe Geome­trien bei Fräsern mit Durchmessern kleiner als 1,0 mm umzusetzen. (s. Bild 3)

Werkstoffspezifische Schneiden­geometrien «S» und «SX»

Ein Aspekt, der eine massgebliche Rolle bei der Entwicklung dieses Fräsers spielte, waren die spezifischen Werkstoffeigenschaften und die damit verbundenen sehr unterschiedlichen Zerspanungsverhalten (Abb. 1). Es wurden daher zwei Hauptgruppen von Materialien definiert, für die jeweils eine spezifische genau abgestimmte Schneidengeometrie entwickelt wurde:

• Geometrie S wurde speziell für rostfreie Stähle, Baustähle, Nichteisenmetalle und Titanlegierungen designt. Sie zeichnet sich durch eine höhere Schnittigkeit für Werkstoffe mit einer spezifischen Schnittkraft kleiner als 2250 N/mm² aus.

• Geometrie SX eignet sich dank eines speziellen Schneidenschutzes für Werkstoffe mit einer spezifischen Schnittkraft grösser als 2250 N/mm² wie hitzebeständige Legierungen und CoCr-Legierungen.

Hochleistungsfräsen schwierigst zu zerspanender Werkstoffen

Das lässt erstmalig Hochleistungsfräsen von schwer und schwierigst zu zerspanenden Werkstoffen in der Mikrofertigung zu. Im Folgenden die Vorteile des neuen Mikrofräsers «Crazymill Cool Micro»:

• Fräsen mit hoher Konturpräzision

• Keine Überhitzung der Schneiden und spanfreie Fräszone

• Nahezu gratfreies Werkstück

• Exzellente Oberflächenqualität

• Bis zu 3× kürzerer Fräsprozess bei 2× längerer Standzeit

• Höchste Prozesssicherheit bei schwierigsten Bedingungen

Alberto Gotti: «Fräser-Entwicklung ein Volltreffer»

«Die Praxis zeigt, dass Mikron Tool mit dieser Entwicklung erneut einen Volltreffer gelandet hat. Dass es sich bei dem Winzling um ein Hochleistungswerkzeug handelt, zeigt sich auch bei einer Schrupp-­Anwendung in Chrom-Stahl, die wir in unserem Technology Center durchführten:

• ø = 0,6 mm; n = 30,000 min-1;

• ap = 0,5 mm; ae = 0,08 mm,

die Vorschubgeschwindigkeit des Fräsers liegt bei 540 mm/min. Für einen 0,6-er-­Vollhartmetallfräser sind das Spitzenwerte, die neue Benchmarks setzen», so Alberto Gotti, Entwicklungsleiter. «Mit dieser Neuentwicklung haben wir erreicht, dass eine prozesssichere und wirtschaftliche Fertigung von Bauteilen in Kleinstdimensionen, auch in Grossserie, gewährleistet ist. A star is born.»

Hochleistungsbohren in Titan – endlich möglich

Auch bei der neuen Bohrtechnologie für Titan war das unterschiedliche Zerspanungshalten der Werkstoffe ausschlaggebend und Mikron Tool antwortet darauf mit der neuen Bohrerserie Crazydrill Cool Titanium.

Titan: starke zerspanungstechnische Unterschiede

Wer dieses Material effizient bearbeiten will, muss es bis ins kleinste Detail kennen. Mikron Tool hat bei seiner Entwicklungsarbeit verschiedene Titan-Werkstoffe untersucht. Dabei hat das Entwicklungsteam herausgefunden, dass sich die verschiedenen Titansorten extrem voneinander unterscheiden, was für deren industrielle Bearbeitung von höchster Relevanz ist. Reintitan (Grad 1–4) zeichnet sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit aus, hat aber dafür geringere mechanische Festigkeiten. Legiertes Titan (Grad 5 und höher) hat eine hohe Festigkeit, aber eine geringe Duktilität (s. Bild 4).

Lösung: Werkstoffspezifische Bohrer

Diese Unterschiede zerspanungstechnisch in den Griff zu bekommen, ist eine Meisterleistung. Dank der akribischen Entwicklungsarbeit und den daraus gewonnenen Erkenntnisse fanden die Ingenieure von Mikron Tool – Stand heute – die perfekte Lösung: zwei spezifische Geometrien, eine für Reintitansorten und eine für Titanlegierungen. So ist eine perfekt kontrollierte Spanabfuhr, hohe Bohrgeschwindigkeiten und wiederholgenaue Prozesse mit optimaler Bohrqualität für diese diffizilen Titanwerkstoffe garantiert (Bild 5).

Doppelt so schnell: neu entwickelter «Crazydrill Cool Titanium»

Die neuen Bohrer Crazydrill Cool Titanium (Abb. 2) gibt es im Durchmesserbereich von 1 bis 6,35 mm. Für Reintitan entwickelte Mikron-Tool-Kurzbohrer mit 3 × d und Bohrer mit 6 × d. Für Titanlegierungen setzt Mikron Tool auf Bohrer mit 6 × d und 10 × d in Kombination mit einem Pilotbohrer.

Für die wirtschaftliche Herstellung von Titanbaueilen sind Werkzeuge erforderlich, welche speziell auf die Materialeigenschaften der verschiedenen Titansorten abgestimmt sind.

Bis zu drei Mal höhere Standzeiten

Titan ist teuer, das Bauteil auch. Umso wichtiger sind hohe Prozesssicherheit und berechenbare Standzeiten. Ist Letzteres noch zu toppen, umso besser. Die neuen Hochleistungsbohrer für Titan von Mikron Tool haben bis zu drei Mal höhere Standzeiten und sind betreffend Vorschubgeschwindigkeit doppelt so schnell wie die der Mitwettbewerber. Eine weitere Spitzenleistung: Das Bohren beim ATC erfolgt in einem Schuss, ohne mehrfaches Entspanen. Diese fertigungstechnische Herausforderung wird auf der Vortragsreihe «Innoteq convention stage» in Halle 2 von Mikron Tool am 8.3.2023 um 14:20 (Deutsch) und um 15:15 (Französisch) vertieft. -böh- SMM

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