Der beste Werkstoff für Schaftfräser hängt von der jeweiligen Anwendung, dem Werkstückmaterial und den Bearbeitungsbedingungen ab.Schnellarbeitsstahl (HSS) ist kostengünstig und vielseitig und eignet sich für die allgemeine Bearbeitung.Schaftfräser aus Hartmetall sind aufgrund ihrer Härte und Verschleißfestigkeit ideal für Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsanwendungen.Für extreme Bedingungen, wie die Bearbeitung bei hohen Temperaturen, werden Legierungen auf Kobaltbasis oder beschichtete Schaftfräser (z. B. TiN, TiAlN) bevorzugt.Diamant- oder Cubic Boron Nitride (CBN) Schaftfräser werden für ultraharte Materialien wie Keramik oder gehärtete Stähle verwendet.Bei der Wahl des Werkstoffs sollte ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung, Haltbarkeit und Kosten herrschen, das auf die spezifischen Bearbeitungsanforderungen zugeschnitten ist.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS):
- HSS ist aufgrund seiner Erschwinglichkeit und Vielseitigkeit ein gängiges Material für Schaftfräser.
- Er eignet sich für die allgemeine Bearbeitung weicherer Materialien wie Aluminium, Kunststoff und Weichstahl.
- HSS-Schaftfräser können mäßigen Schnittgeschwindigkeiten und Temperaturen standhalten, verschleißen jedoch bei Hochgeschwindigkeits- oder Hochtemperaturanwendungen schneller.
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Hartmetall-Schaftfräser:
- Hartmetall ist eine beliebte Wahl für die Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbearbeitung.
- Im Vergleich zu HSS bietet es eine höhere Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität.
- Hartmetallfräser sind ideal für die Bearbeitung härterer Materialien wie Edelstahl, Titan und Legierungen.
- Allerdings ist Hartmetall spröder und kann bei unsachgemäßer Verwendung ausbrechen.
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Kobalt-Basis-Legierungen:
- Schaftfräser auf Kobaltbasis, z. B. aus M42 oder M35, sind für Hochtemperaturanwendungen konzipiert.
- Sie behalten ihre Härte und Festigkeit auch bei hohen Temperaturen und eignen sich daher für die Bearbeitung zäher Werkstoffe wie Inconel oder hitzebeständige Legierungen.
- Diese Schaftfräser werden häufig in der Luft- und Raumfahrt und in der Werkzeugindustrie eingesetzt.
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Beschichtete Schaftfräser:
- Beschichtungen wie Titannitrid (TiN), Titan-Aluminium-Nitrid (TiAlN) oder diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC) verbessern die Leistung von Schaftfräsern.
- Beschichtungen verringern die Reibung, verbessern die Verschleißfestigkeit und verlängern die Standzeit der Werkzeuge.
- TiAlN-beschichtete Schaftfräser eignen sich besonders für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen.
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Schaftfräser aus Diamant und kubischem Bornitrid (CBN):
- Diamant-Schaftfräser werden für ultraharte Materialien wie Keramik, Glas und Verbundwerkstoffe verwendet.
- CBN-Schaftfräser eignen sich für die Bearbeitung von gehärteten Stählen und Gusseisen.
- Diese Werkstoffe bieten eine außergewöhnliche Härte und Wärmeleitfähigkeit, sind jedoch teuer und erfordern spezielle Bearbeitungsbedingungen.
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Überlegungen zur Materialauswahl:
- Material des Werkstücks:Passen Sie das Material des Schaftfräsers an die Härte und Bearbeitbarkeit des Werkstücks an.
- Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit:Hartmetall- und beschichtete Schaftfräser sind besser für Hochgeschwindigkeitsarbeiten geeignet.
- Werkzeugstandzeit und Kosten:Abwägen der Anschaffungskosten des Schaftfräsers mit seiner erwarteten Lebensdauer und Leistung.
- Bearbeitungsumgebung:Berücksichtigen Sie Faktoren wie Temperatur, Kühlmittelverfügbarkeit und Maschinensteifigkeit.
Durch die sorgfältige Bewertung dieser Faktoren können Sie das beste Material für Schaftfräser auswählen, um Leistung, Standzeit und Kosteneffizienz für Ihre spezielle Anwendung zu optimieren.
Zusammenfassende Tabelle:
| Materialtyp | Wesentliche Merkmale | Beste Anwendungen |
|---|---|---|
| Schnellarbeitsstahl (HSS) | Kostengünstig, vielseitig, mäßig verschleißfest | Allzweckbearbeitung (Aluminium, Kunststoffe, unlegierte Stähle) |
| Hartmetall | Hohe Härte, Verschleißfestigkeit, thermische Stabilität | Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbearbeitung (Edelstahl, Titan, Legierungen) |
| Kobalt-Basis-Legierungen | Behält seine Härte bei hohen Temperaturen | Hochtemperaturbearbeitung (Inconel, hitzebeständige Legierungen) |
| Beschichtete Schaftfräser | Erhöhte Verschleißfestigkeit, reduzierte Reibung, verlängerte Werkzeugstandzeit | Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von schwer zu schneidenden Materialien |
| Diamant/CBN | Außergewöhnliche Härte, Wärmeleitfähigkeit | Ultraharte Materialien (Keramik, Glas, gehärtete Stähle) |
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