Mikron Tool: Für Luftfahrt und Medizintechnik Nominiert: Für Titanbearbeitung optimierte Bohrer

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Mikron Tool präsentiert eine bahnbrechende Bohrtechnologie für Titan. Sie ist für den SMM Award nominiert. Perfekt auf den Werkstoff angepasste Bohrer verwirklichen höhere Schnittwerte, längere Standzeiten und hervorragende Bohrungsqualität bei höchster Prozesssicherheit.

Der Hochleistungswerkstoff Titan ist eine zerspanungstechnische Herausforderung. Gleichwohl: Titan ist nicht gleich Titan. Je nachdem, ob es sich um Reintitan oder legiertes Titan handelt, ergeben sich unterschiedliche zerspanungstechnische Verhalten. Für diese Herausforderung hat Mikron Tool auf die jeweiligen Titansorten perfekt zugeschnittene Bohrer entwickelt, die Titan prozesssicher, mit höheren Schnittwerten, längeren Standzeiten und hervorragender Bohrungsqualität zerspanen können.

Titan ist hoch anspruchsvoll

Wer diesen Werkstoff effizient bearbeiten will, muss ihn bis ins kleinste Detail kennen. Mikron Tool hat bei seiner Entwicklungsarbeit verschiedene Titan-Werkstoffe untersucht. Dabei fanden die Spezialisten heraus, dass sich die verschiedenen Titansorten extrem voneinander unterscheiden, was für deren industrielle Bearbeitung von höchster Relevanz ist. Reintitan (Grad 1 bis 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. Wegen seiner hohen Elastizität und Zugfestigkeit ist das Zerspanen des widerspenstigen Titans hoch anspruchsvoll. Der Spanbruch ist problematisch. Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit wird die Wärme nicht über den Span aus der Schneidzone abgeführt. Zudem neigt Titan zur Bildung von Aufbauschneiden. Das alles führt zu höherem Verschleiss und verringert die Prozesssicherheit. Beim Bohren von Titan sind die Probleme noch gravierender. Durch die zähelastische Eigenschaft des Titans wird der Bohrer verklemmt, der Druck auf die Schneiden nimmt zu. Materialverklebung an Schneiden und Führungsfasen erhöht die Schnittkräfte, infolgedessen die Schneidkanten ausbrechen können. Sind die Oberflächen einmal beschädigt, bleibt noch mehr Material haften, was die Reibung erhöht. Überdies ist auch die Spanform problematisch. Denn die Titan-Späne verdichten sich gerne im Kopfbereich und verhindern das Nachfliessen weiterer Späne. Das führt oft zu unkontrollierten Bohrerbrüchen. Erschwerend kommt die hohe Temperaturbelastung der Schneiden hinzu.

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Cool the tool

Um die Wärme in der Zerspanzone zu reduzieren, führen zwei Kühlkanäle mit grossen Querschnitten massiv Kühlmittel bis zur Bohrspitze und garantieren eine konstante Kühlung inklusive Schmierung der Schneiden. Gleichzeitig spült der massive Kühlmittelstrahl die Späne durch die polierten Spannuten und verhindert so den Spänestau. Das an sich ist nichts Neues, aber: Die patentierte Sonderform der Kühlkanäle von Mikron Tool ermöglicht, eine viermal höhere Kühlmittelmenge bei gleichem Druck durch das Werkzeug zu schiessen. Das ist der Schlüssel zum Erfolg und steht für Innovation bei der Wärme- und Späneabfuhr.

Werkstoffspezifische Bohrer

Die unterschiedlichen Eigenschaften der Titan-Legierungen 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. Die neuen Bohrer CrazyDrill Cool Titanium gibt es im Durchmesserbereich von 1 bis 6,35 mm. Für Reintitan entwickelte Mikron Tool Kurzbohrer mit 3 x d und Bohrer mit 6 x d. Für Titanlegierungen setzt Mikron Tool auf Bohrer mit 6 x d und 10 x d in Kombination mit einem Pilotbohrer. Für die wirtschaftliche Herstellung von Titanbauteilen sind Werkzeuge erforderlich, welche speziell auf die Materialeigenschaften der verschiedenen Titansorten abgestimmt sind. 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 dreimal 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. Das Ergebnis lässt sich sehen, denn einmal mehr zeigt sich, dass Mikron Tool die Technologieführerschaft beansprucht und diese Position beim erfolgreichen Bearbeiten diffiziler Werkstoffe verteidigt. «Wir lieben es, für unsere Kunden das Beste aus unseren Werkzeugen herauszuholen. Uns ist nichts ‚crazy‘ genug», so Alberto Gotti, Forschungs- und Entwicklungsleiter bei Mikron Tool. SMM

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