HB microtec: Optimierte Kugelkopffräser Zehnfache Standwege in Chrom-Kobalt

Von Konrad Mücke

In der Medizintechnik sind Bauteile aus harten, warmfesten, abrasiven, schwierig zu bearbeitenden Werkstoffen, wie Kobalt-Chrom-, Nickel- und Titanlegierungen, zu fertigen. Deutlich wirtschaftlicher als bisher gelingt das mit Kugelkopf­fräsern Actionmill Inox-Ball von HB microtec.

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Lebensqualität: Orthoprothesen, beispielsweise für Kniegelenke, ermöglichen zahlreichen Menschen eine unbeschwerte Bewegungsfreiheit.
Lebensqualität: Orthoprothesen, beispielsweise für Kniegelenke, ermöglichen zahlreichen Menschen eine unbeschwerte Bewegungsfreiheit.
(Bild: © Lutz Hugel/B. Braun)

Bauteile aus Titan- und Chrom-Kobaltlegierungen, beispielsweise Knie- und Hüftgelenke, lassen sich nur aufwendig und schwierig bearbeiten. Schleifen verursacht lange Bearbeitungszeiten, beim Fräsen verschleissen die bisher genutzten Hartmetall-Fräswerkzeuge sehr rasch.

Exakt verrundete Schneiden

Wesentlich besser bearbeiten Fertigungsbetriebe Freiformflächen künftig mit den kugeligen Schlichtfräsern Actionmill Inox-Ball. Diese verfügen über vier beschichtete Schneiden, eine davon über die Mitte schneidend. Die Schneidkanten sind in einem speziellen Verfahren auf 4 µm (+/–1 µm) genau verrundet. Allein das sorgt für wesentlich längere Standwege beziehungsweise Standzeiten beim Fräsen harter Werkstoffe, wie bereits vor einigen Jahren unterschiedliche Institute in zahlreichen wissenschaftlichen Untersuchungen bewiesen haben. Zudem sind die dünnen, harten und hoch wärmebeständigen Beschichtungen α-Inox, die in einem hybriden Verfahren aufgebracht werden, besonders glatt. Deshalb verhindern sie ein Ankleben vor allem bei Titanspänen und leiten die Späne problemlos aus dem Bereich des Schneideneingriffs ab. Das vermeidet, dass die Schneidkanten durch klemmende Späne ausbrechen und vorzeitig verschleissen.

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Ringförmige Kühlmittelzuführung

Besonders beständig gegen wechselnde Temperaturen sowie unterschiedliche Schnittkräfte durch ungleiche Schnitttiefen und Eingriffswinkel einzelner Schneiden sind die Kugelkopffräser wegen ihres hochwertigen, zähen Grundsubstrats aus Ultrafeinstkorn-Hartmetall mit ausgewählten Additiven. Auch das trägt dazu bei, dass sie über lange Zeit prozesssicher und ohne Verschleiss bei 0,1 bis 0,3 mm Zustelltiefe und bis zu 5 m/min Schnittgeschwindigkeit in harten, korrosionsbeständigen Legierungen schlichtfräsen. Es gibt eine Variante ohne, eine zweite mit mehreren im Schaft der Fräswerkzeuge integrierten Kühlkanälen. Letztere leiten das Kühlmittel rundum über den gesamten Werkzeugumfang in den Bereich des Schneideneingriffs. So werden die Späne zuverlässig ausgetragen.

Hüftgelenke unbeaufsichtigt fertigen

Zum wirtschaftlichen Nutzen der Kugelkopffräser berichtet Daniel Mayer, Technischer Leiter der HB microtec in Tuttlingen: «Unser innovativer Kugelkopffräser besticht durch bis zu zehnfache Standwege und äusserst prozesssicheres Bearbeiten. Das ermöglicht, Hüftgelenke aus Chrom-Kobaltlegierung inzwischen sogar in unbeaufsichtigten Arbeitsschichten zu fertigen. Wegen rasch verschleissender Fräswerkzeuge mussten beim Bearbeiten eines Bauteils ehemals mehrere Schwesterwerkzeuge eingewechselt werden. Zudem musste stets ein Maschinenbediener den Fertigungsprozess überwachen. Beides entfällt mit unserem besonders gegen Verschleiss und Schneidenausbrüche beständigen Schlichtfräser Actionmill Inox-Ball. Ähnlich verhalten sich unsere Fräser auch beim Bearbeiten der hochfesten, zähharten Titanlegierung Ti-6Al-4V, auch als Titan Grade 5 bezeichnet. Somit arbeiten vor allem Medizintechniker mit unseren Fräswerkzeugen deutlich wirtschaftlicher.»

Zahlreiche Branchen profitieren

Die Kugelkopffräser von HB microtec zum Schlichtfräsen von Freiformflächen eignen sich für sämtliche harten, warmfesten und stark verschleissenden Werkstoffe. Das betrifft auch hochlegierte, korro­sionsbeständige Nickel-Chromstähle (Edelstähle). Dabei erreichen sie – verglichen mit bisherigen beschichteten Fräswerkzeugen – bis zu zehnfache Standwege. Somit können sie vorteilhaft in der Medizintechnik eingesetzt werden, aber auch in allen anderen Branchen, die an Bauteilen aus harten, warmfesten Metalllegierungen Freiformflächen schlichtfräsen. Dazu gehören die Luft- und Raumfahrt, der Werkzeug- und Formenbau sowie die Hydraulik. Als Standard stehen die Fräswerkzeuge mit 1 bis 6 mm (mit) beziehungsweise bis 8 mm (ohne Kühlkanäle) bei 2 bis 12 mm beziehungsweise 16 mm nutzbarer Schneidenlänge zur Verfügung. Als Option fertigt der Hersteller in Tuttlingen weitere Abmessungen entsprechend individuellen Forderungen. SMM

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