Aluminium
Welcher Fräser ist der Richtige für Aluminium?
Aluminium, der Klassiker im Leichtbau, gilt allgemein als leicht zerspanbar. Die Schnittkräfte bei der Bearbeitung von Aluminium entsprechen etwa einem Drittel derjenigen bei Stahl, was zu einer geringeren Belastung der Zerspanungswerkzeuge führt. Zudem ermöglicht die gute Wärmeleitfähigkeit von Aluminium eine effektive Wärmeabfuhr während des Zerspanungsprozesses – birgt aber auch die Gefahr, dass sich Späne verkleben und die Spannut blockiert.
Für das sichere und effektive Fräsen von Aluminium gibt es einige Parameter, die Sie berücksichtigen sollten. Mit den richtigen Werkzeugen erzielen Sie die besten Ergebnisse – besonderes Augenmerk sollten Sie auf die Beschichtung des Werkzeugs legen. Hier finden Sie Tipps und Tricks für die Alu-Bearbeitung.
Herausforderungen bei der Aluminium-Bearbeitung
Trotz der guten Zerspanbarkeit gibt es spezifische Herausforderungen beim Aluminium-Fräsen:
- Spanbildung und Aufbauschneiden: Aluminium neigt dazu, an den Schneidkanten zu haften, was zu Aufbauschneiden führen kann. Dies beeinträchtigt die erzielte Oberflächengüte und kann den Werkzeugverschleiß erhöhen. Neben der Auswahl der richtigen Fräser, hilft eine angepasste Kühlung.
- Wärmeentwicklung: Obwohl Aluminium Wärme gut ableitet, kann bei nachlässiger Kühlung eine übermäßige Wärmeentwicklung auftreten, die zu Maßabweichungen führt. Eine effektive Kühlschmiermittel-Strategie ist daher essenziell.
Beim CNC-Fräsen von Aluminium hat ein reibungsfreier Abtransport der Späne hohe Auswirkung auf das Bearbeitungsergebnis. Dafür sorgen die polierten Spannuten der Schaftfräser, die das Anhaften der klebrigen Alu-Späne reduzieren. Eine geeignete Beschichtung verbessert die Spanabfuhr zusätzlich.
Schauen wir uns nun an, wieso Sie für die Zerspanung von Aluminium lieber auf die Anwendung optimierter Werkzeuge anstatt universeller Werkzeuge setzen sollten.
Effiziente Zerspanung von Alu – Unsere Lösung!
Da Aluminium unter Hitzeentwicklung sehr weich wird und sogar schmelzen kann, können Späne verkleben und somit die Spannut blockieren, was wiederum zum Werkzeugbruch führen kann. Solche Herausforderungen lassen sich durch spezielle Aluminiumfräser meistern – besonders wenn Sie häufig mit Aluminium und anderen Nichteisenmetallen arbeiten und Wert auf eine hohe Produktivität, gute Oberflächenqualität und Prozesssicherheit legen.
Ihr Werkzeug für die präzise Bearbeitung von nicht Eisen-Metallen
Für die effiziente Zerspanung von NE-Metallen wie Kupfer, Messing oder Bronze sowie von Kunststoffen und insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen haben wir unser Angebot an Schaftfräsern erweitert. So finden Sie bei uns Alufräser in verschiedenen Ausführungen: scharfkantig, mit Eckenradius, mit und ohne Innenkühlung, mit und ohne Spanbrecher, HA- oder HB-Schaft, mit TiB2 basierter MnAlu-Beschichtung oder DLC-Beschichtungen. Diese speziellen Beschichtungen sind chemisch sehr träge, sich mit anderen Materialien zu verbinden, wodurch sich die Werkzeuge ideal für die Bearbeitung von NE-Metallen eignen, da Kaltaufschweißungen vermieden werden.
Der Einsatz der neuen VHM-Schaftfräser der Aluminium Line bietet mehrere Vorteile:
- Polierte Schneiden für makellose Oberflächen
- Verbesserte Standzeit um bis zu 30% länger durch verschiedene Beschichtungsvarianten
- Optimierte Geometrie für eine hervorragende Spanbildung und -abfuhr, hohe Laufruhe und Vermeidung von Vibrationen und Rattermarken auf dem Werkstück
- Geeignete Beschichtungen: Alle neuen Alu-Fräser gibt es in zwei Beschichtungen – mit MnAlu- oder DLC-Beschichtung.
- Breite Auswahl an Baumaßen
- Bei den Fräsern mit 4 bis 6 Schneiden ist die Besonderheit der Spanbrecher auf der Schneide. So werden auch mit mehrschneidigen, langen Fräsern gute Oberflächenwerte in NE-Metallen erreicht. Zudem erleichtern kürzere Späne eine bessere Spanabfuhr aus dem Bearbeitungsbereich.
- Die passende Lösung für jede Bearbeitung: Nutfräsen bis 2xD, Taschenfräsen, Rampen, Helixfräsen, Schlichten und spezielle Ausführungen für das Trochoidalfräsen
Lernen Sie unsere neuen Hochleistungs-Alufräser kennen
Z3 Standardlänge, scharfkantig und mit Eckenradius
Merkmale:
- MnAlu/MnDLC Beschichtung für reduzierten Verschleiß, besonders in AL mit hohem Si-Gehalt (12%)
- Optimal ausgeformte Spanräume für optimalen Abtransport der Späne und Reduzierung von Vibrationen
- Ungleiche Teilung und Drallsteigung für hohe Laufruhe
- Polierte Schneiden für höchste Prozesssicherheit und Oberflächengüten
Z3 lange Ausführung, scharfkantig und mit Eckenradius
Merkmale:
- MnAlu/MnDLC Beschichtung für beste Standzeiten und hohen Widerstand gegen Verschleiß
- Optimal ausgeformte Spanräume für optimalen Abtransport der Späne und Reduzierung von Vibrationen
- Ungleiche Teilung und Drallsteigung für hohe Laufruhe
- Polierte Schneiden für höchste Prozesssicherheit und Oberflächengüten
- Serie 22308 / 22309 (DLC) mit Innenkühlung
Z4 mit Spanbrechern
Merkmale:
- MnAlu/MnDLC Beschichtung für beste Standzeiten und hohen Widerstand gegen Verschleiß
- Spanbrecher für gute Oberflächenwerte
- Optimal ausgeformte Spanräume für optimalen Abtransport der Späne und Reduzierung von Vibrationen
- Ungleiche Teilung und Drallsteigung für hohe Laufruhe
- Polierte Schneiden für höchste Prozesssicherheit und Oberflächengüten
Z6 mit Spanbrechern
Merkmale:
- MnAlu/MnDLC Beschichtung für beste Standzeiten und hohen Widerstand gegen Verschleiß
- Spanbrecher für gute Oberflächenwerte
- Optimal ausgeformte Spanräume für optimalen Abtransport der Späne und Reduzierung von Vibrationen
- Ungleiche Teilung und Drallsteigung für hohe Laufruhe
- Polierte Schneiden für höchste Prozesssicherheit und Oberflächengüten
- Als Standardlänge und lange Ausführung verfügbar
Schön und gut – Aber was genau bringen mir die neuen Alu-Fräser?
Durch die Verwendung spezialisierter Werkzeuge können Effizienz und Qualität in der Aluminium-Bearbeitung signifikant gesteigert werden. Das sind Ihre Vorteile:
- Wirtschaftliche Fertigung: Unsere Alu-Spezialisten können mit höheren Vorschüben eingesetzt werden. Das heißt größere Zeitzerspanungsvolumen in kürzerer Bearbeitungszeit für Sie.
- Reduzierter Verschleiß: Die extrem glatte DLC-Beschichtung sorgt für einen reduzierten Freiflächenverschleiß von bis zu 20%. Einsatz insbesondere in Alu mit hohem Si-Gehalt (12%) Reibungskoeffizient <0,10; max. Einsatztemperatur 500°C; Schichtdicke 0,3µm; Härte 6.500 HV.
- Höchste Standzeiten: Durch die MnAlu-Beschichtung erreichen Sie bis zu 30% höhere Standzeiten. Reibungskoeffizient ca.0,45; max. Einsatztemperatur 1.100°C; Schichtdicke 0,2µm Härte 4.000HV
- Qualitätsversprechen: Dank der optimalen Geometrie für die Alu Bearbeitung stehen unsere VHM-Fräser für hohe Laufruhe und Vermeidung von Vibrationen und Rattermarken am Werkstück.
- Optimale Funktionalität: Unsere neuen Alu-Fräser erzielen durchweg gute Oberflächen beim Schlichten (Ra <0,2µm, Rz <1,5µm) und sehr gute Spanbildung und -transport.
Hier sehen Sie die Alu-Fräser der Serien 22314 (Z6, Spanbrecher), 22310 (Z4, Spanbrecher) und 22304 (Z3) bei der Bearbeitung von AlCuMgPb F37 (3.1645).
Tipps & tricks für die Alu-Zerspanung
Leichtmetall, aber Schwerstarbeit? Kein Thema! Wir stehen Ihnen mit allen Tipps zur Seite.
Welches Aluminium lässt sich am besten zerspanen? Aluminium wird in drei Werkstoffklassen eingeteilt:
- Aluminium mit geringer Festigkeit – hier kommt es oftmals zu Aufbauschneiden.
- Aluminium mit erhöhter Festigkeit mit geringerem Verschleiß.
- Die sogenannten Automatenwerkstoffe – kurzbrechende Späne und geringe Neigung zur Aufbauschneidenbildung.
Die Zerspanbarkeit von Aluminium hängt maßgeblich von der spezifischen Legierung ab. Allgemein gilt: Je höher die Festigkeit einer Aluminiumlegierung, desto besser lässt sie sich zerspanen.
Reines Aluminium und Legierungen mit geringer Festigkeit neigen dazu, lange Späne zu bilden und können zum Verkleben des Werkzeugs führen, was die Bearbeitung erschwert. Besonders gut zerspanbar sind sogenannte Automatenlegierungen, die speziell für die spanende Bearbeitung entwickelt wurden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wahl der geeigneten Aluminiumlegierung von den spezifischen Anforderungen des Projekts abhängt, einschließlich mechanischer Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und weiterer Verarbeitungsschritte wie Schweißen oder Eloxieren.
Stabilität und Schärfe des Schaftfräsers sind bei der Aluminium-Bearbeitung entscheidend. Polierte Schneiden sorgen für eine glatte Fläche und verbessern die Spanabfuhr, während große, glatte Spanräume den effizienten Abtransport der Späne zusätzlich unterstützen. Schließlich muss das bestmögliche Verhältnis zwischen Schneidenbelastung und Spanabfuhr gefunden werden.
Die richtige Kombination aus Schnittgeschwindigkeit und Vorschub sorgt für eine optimale Oberfläche und vermeidet Verschleiß. Je nach Aluminiumlegierung liegt die empfohlene Schnittgeschwindigkeit zwischen 250 bis 500 m/min und einem Vorschub zwischen 0,02 und 0,30 mm/Z. Die konkreten Werte sind abhängig vom Schneidendurchmesser, Bearbeitungsaufgabe und können unseren technischen Unterlagen entnommen werden.
Die Verwendung eines geeigneten Kühlmittels hilft, das Verkleben der Späne zu vermeiden. Denn wenn der Bearbeitungsbereich zu heiß wird, kann es zu Temperaturschwankungen am Werkstoff kommen, die z. B. die Standzeit oder Maßhaltigkeit negativ beeinflussen können. Hier muss darauf geachtet werden, dass der Werkstoff bei der Bearbeitung heruntergekühlt wird.
Die Frässtrategie hat einen direkten Einfluss auf die Qualität des Werkstücks. Daher soll dies je nach Ihren Anforderungen kritisch beachtet werden!
Neukauf vs. Nachschleifen
Nach der Bearbeitung zahlreicher Werkstücke und hervorragenden Ergebnissen nutzen sich auch die widerstandsfähigsten Präzisionswerkezuge ab. Das bedeutet aber noch lange nicht, dass Sie neue Werkzeuge kaufen müssen! Denn warum sollten Sie sich mit einem vorzeitigen Neukauf zufriedengeben, wenn die Wiederaufbereitung eine intelligentere Lösung bietet?
Schonen Sie die Ressourcen und Ihr Budget – wiederhergestellte Leistung, maximierter Wert!
Durch das Nachschleifen Ihrer Werkzeuge können Sie:
- ihre Leistung weit über die ursprüngliche Standzeit hinaus verlängern
- ihre Rentabilität durch Senkung der Wiederbeschaffungskosten maximieren
- eine gleichbleibend hohe Qualität Ihrer Fertigungsaufgaben gewährleisten.
Wir prüfen sorgfältig, ob das Nachschleifen Ihrer Werkzeuge technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, damit Sie sich beruhigt auf Ihre Arbeit konzentrieren können.
Überzeugen Sie sich selbst: Sehen Sie sich die Kosteneinsparungen an, die wir für unsere Kunden erzielt haben, und erfahren Sie mehr über unseren Nachschleifservice und Ihre Vorteile.
Aluminum : leicht, populär, herausfordernd
Aluminum ist ein leichtes Nicht-Eisen-Metall mit einer Dichte von etwa 2,7 g/cm³, was es zu einem bevorzugten Werkstoff in Anwendungen macht, bei denen das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt. Es zeichnet sich durch eine gute Korrosionsbeständigkeit, hohe Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität sowie eine ausgezeichnete Verformbarkeit aus.
Aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften findet Aluminum in zahlreichen Branchen Anwendung:
- Automobilindustrie: Verwendung in Motorblöcken, Getriebegehäusen und Karosserieteilen zur Gewichtsreduktion und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
- Luft- und Raumfahrt: Einsatz in Flugzeugstrukturen und -komponenten aufgrund des hervorragenden Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht.
- Bauwesen: Nutzung in Fassaden, Fenstern und Türen wegen der Korrosionsbeständigkeit und des geringen Gewichts.
- Elektronik: Anwendung in Gehäusen und Kühlkörpern dank der hohen Wärmeleitfähigkeit.
Noch mehr Info über das Material Aluminum? Aber natürlich! In Folge 5 unserer Erklärvideos, Span-Art ©, erfahren Sie noch mehr.
