Das Schlichten von Titan erfordert aufgrund der hohen Festigkeit und der geringen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs besondere Werkzeuge und durchdachte Frässtrategien. Mit einer speziellen ta-C-Beschichtung erzielt der Vollradiusfräser NV01 von Pokolm exzellente Oberflächenergebnisse, obwohl er primär für die Bearbeitung von NE-Metallen entwickelt wurde.
Titan gilt in der Zerspanung zu Recht als Königsdisziplin. Die Kombination aus hoher Festigkeit, Zähigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit fordert Werkzeug und Maschine gleichermaßen heraus. Während beim Schruppen enorme Kräfte wirken, kommt es beim Schlichten zumeist auf filigrane Präzision an. Besonders beim Schlichten komplexer Geometrien mit Vollradiusfräsern steht man vor der Herausforderung, ein perfektes Gleichgewicht zwischen Oberflächengüte und Prozesssicherheit zu finden.
Doch was tun, wenn für eine komplexe Geometrie kein „Titan-Spezialist“ mit hoher Standzeit im Werkzeugschrank liegt? Werden herkömmliche Werkzeuge eingesetzt, kommt es durch die hohe thermische Belastung an der Schneidkante zu schnellem Verschleiß und einer mangelhaften Oberflächenqualität.
In der Praxis steht man zudem oft auch vor schwierigen Einbausituationen. Ein konkretes Anwendungsbeispiel zeigt das Problem: Um tiefe Kavitäten zu erreichen, wird ein Werkzeug mit einer Gesamtlänge von 422 mm benötigt, das mit dieser Auskragung sehr schwingungsanfällig ist.
Die Lösung für diese Herausforderungen kann die Nutzung eines Vollradiusfräsers NV01 von Pokolm sein. Obwohl dieses Fräswerkzeug primär für den Werkstoff N (NE-Metalle und Kunststoffe) konzipiert ist, macht ihn seine spezielle ta-C-Beschichtung zu einer leistungsstarken Alternative für Titan.
Eine Beschichtung aus tetraedrischem, amorphem Kohlenstoff (ta-C) ist eine diamantähnliche Schicht mit extrem hoher Härte und hoher Verschleißfestigkeit. Das Geheimnis der Pokolm Premiumtools: Die ta-C-Beschichtung ist so beschaffen, dass sie die Titan-Bearbeitungen als „Nebenanwendung“ für Schlichtoperationen ermöglicht.
Strategie und die passenden Parameter entscheiden über den Erfolg:
| Vollradiusfräser - NV01 | 164126 |
| Aufnahme | 350 16 A63S |
| Vc (Schnittgeschwindigkeit) | 90 m/min |
| n (Drehzahl) | 1790 1/min |
| fz (Vorschub pro Zahn) | 0,12 mm |
| Vf (Vorschub) | 430 mm/min |
| ap (Schnitttiefe) | 0,3 mm |
| ae (Schnittbreite) | 0,6 mm |
Um die Instabilität der 422 mm langen Aufnahme zu kompensieren, wird eine ziehende Strategie von unten nach oben angewandt.
Eine hochwertige ta-C-Beschichtung in Kombination mit einer angepassten Frässtrategie ermöglichen es – selbst mit Werkzeugen, die eigentlich für NE-Metalle gedacht sind – exzellente Schlichtergebnisse in Titan erzielen. Es zeigt sich erneut: In der modernen Fertigung ist technisches Know-how zu Beschichtungen oft genauso wichtig wie die Werkzeuggeometrie selbst.