Warmfeste Superlegierungen und Titan

Warmfeste Superlegierungen (HRSA) lassen sich in drei Werkstückstoffgruppen einteilen: nickel-, eisen- und kobaltbasierte Legierungen. Titan kann in reiner Form oder als Legierung auftreten. Die Zerspanbarkeit von warmfesten Superlegierungen und Titan ist schlecht, vor allem im gealterten Zustand, weshalb die an die Zerspanungswerkzeuge gestellten Anforderungen besonders hoch sind.​

 

 

 

Hauptprobleme

• Für die Fräsbearbeitung von warmfesten Superlegierungen und Titan ist eine Maschine erforderlich, die hohe Stabilität, hohe Leistung bei niedrigen Drehzahlen bietet.
• Kerbverschleiß und Schneidkantenausbrüche sind die gängigsten
  Verschleißarten.
• Die starke Wärmeentwicklung limitiert die Schnittgeschwindigkeit.
  

Geeignete Fräserkonzepte und Wendeschneidplatten

• Wann immer möglich, Fräser mit runden Wendeplatten (CoroMill 300, CoroMill 200) verwenden, um die Reduzierung der Spandicke zu verstärken.
• Der CoroMill 690 Walzenstirnfräser ist für die Zerspanung von Titan optimiert. Für Schnitttiefen unter 5 mm sollte der Einstellwinkel weniger als 45° betragen. In der Praxis empfiehlt sich eine runde Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel.
• Die axiale und radiale Präzision des Fräsers ist entscheidend, um eine konstante Belastung der Zähne und eine sanfte Schneidwirkung zu erzielen und um ein vorzeitiges Ausfallen einzelner Fräserzähne zu verhindern.
• Um ein Haften der Späne an der Austrittsstelle der Schneidkante zu verhindern, empfiehlt sich eine positive Geometrie mit optimierter Kantenverrundung.
• Die Anzahl der eingreifenden Zähne während eines Fräszyklus sollte so groß wie möglich sein. Auf diese Weise kann bei vorhandener Stabilität eine gute Produktivität erzielt werden. Fräser mit extra enger Teilung verwenden.​

 

 

 

 

​Kühlschmierstoff

Im Gegensatz zur Fräsbearbeitung in den meisten anderen Werkstückstoffen, sollte zur Unterstützung der Spanabfuhr, Steuerung der Wärmeentwicklung an
der Schneidkante und Vermeidung eines erneuten Schneidens von Spänen
Kühlschmierstoff verwendet werden. Der Einsatz von Hochdruck-Kühlschmierstoff (70 bar) durch die Spindel/Werkzeuge ist der externen Kühlschmierstoffzufuhr bei geringem Druck vorzuziehen.

Ausnahme: Beim Fräsen mit Keramikplatten sollte aufgrund der Gefahr von Thermoschock kein Kühlschmierstoff verwendet werden.

 

• Übermäßiger Freiflächenverschleiß und Schneidkantenausbrüche.
• Kerbverschleiß.
• Ein häufiger Wechsel der Schneidkanten ist die beste Methode, um einen zuverlässigen Zerspanungsprozess sicherzustellen.
• Bei Fräsern mit einem Einstellwinkel von 90° wie dem CoroMill 490 sollte der
  Freiflächenverschleiß im Bereich der Schneidkante nicht größer als 0,2 mm sein. Bei Fräsern mit runden Wendeschneidplatten sollte er maximal 0,3 mm betragen.
  

Empfohlene Sorten und Geometrien

• GC2040 zum Schruppen und für schwierige Bedingungen
• GC1030 zum Vorschruppen und Schlichten
• Positive Geometrien wie -ML und -PL verwenden
• GC1620 ist die Hauptsorte für CoroMill Plura Vollhartmetall-Schaftfräser​

 

 

• Die Fräsbearbeitung von Keramik erfolgt im Regelfall mit der 20- bis 30fachen Schnittgeschwindigkeit wie bei Hartmetall und bei geringeren Vorschubgeschwindigkeiten (~0,1 mm/Zahn), wodurch die Produktivität deutlich gesteigert wird. Da es sich um eine Bearbeitung mit Schnittunterbrechung handelt, entsteht weniger Wärme, als beim Drehen. Aus diesem Grund werden die Schnittgeschwindigkeiten beim Fräsen auf 700-1000 m/min erhöht, im Vergleich zu 200-300 m/min beim Drehen.
• Keramik neigt sehr stark zum Kerbverschleiß, weshalb in erster Linie runde
  Wendeschneidplatten verwendet werden, um einen kleinen Einstellwinkel sicherzustellen.
• Niemals Kühlschmierstoff verwenden.
• Keramik kann negative Auswirkungen auf die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit haben und sollte daher nicht zur endkonturnahen Bearbeitung verwendet werden.
• Der primäre Anwendungsbereich für die Sorte CC6060 (Sialon) ist die Fräsbearbeitung von Motorgussteilen, Inconel 718 und Bohrausrüstungen - in allen Fällen aufgrund der hohen Zerspanungsraten.
• Der maximale Freiflächenverschleiß beim Einsatz von Keramikplatten für warmfeste Superlegierungen ist 0,6 mm.
• Fräserprogramm – Für Bestellungen bitte Ihren Sandvik Coromant Verkaufsmitarbeiter vor Ort kontaktieren.​