Trennen ohne Nachbearbeitung Trenn - Möglichkeiten · PDF file12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018 Trennen ohne Nachbearbeitung Trenn - Möglichkeiten Martin Wyrsch, ALESA

12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018

Trennen ohne Nachbearbeitung

Trenn - Möglichkeiten

Martin Wyrsch, ALESA AG



Themen:

• Ist Zustand: 5 SeitenbearbeitungOft angewandte Abtrennverfahren

• Sägen Grundlagen: DIN Sägen Eigenschaften, ZahnformenNutex – System Vorteile

• Einfluss der Werkstoffe: Eigenschaften / Herausforderung• Werkzeugauslegung: 3 Zähne im Eingriff, hm – Philosophie

Möglichkeiten HSS, Hartmetall & Beschichtungen• Werkzeug - Umfeld: Planschlag / Rundlauf / Werkzeugaufnahmen

Kühlung / Schmierung• Anwendungsbeispiele: Aluminium, KS-Stahl, Medizinal-Werkstück

• Zusammenfassung



• Effiziente Spannsysteme ermöglichen optimale Auslastung von 5-Achs Bearbeitungszentren.

• Vorteile:- hohe Genauigkeit bei Form-

schlüssigen Spannsystemen- kleine Rüst- & Nebenzeiten - flexible Teilefertigung- Herstellung komplexer Werkstücke

in einer Aufspannung möglich- Prozesssicherheit etc.

• Wie wird das Restmaterial, welches zum Spannen benötigt wird, meistens abgetrennt?

5 Seitenbearbeitung: Ausgangslage



Abtrennverfahren Möglichkeiten

• -> 2. Aufspannung & Planfräsen!

• Nachteile:- Genauigkeit schlechter- Eindrücke oder Verformung -> Spannkräfte- Kaltverfestigung ev. Verformung- Zusätzliche Aufspannung = Zusatzkosten

Masch.-Std., Werkzeug, Energie, Lieferzeit

• DIN Sägen oder Scheibenfräser- vorstehende Schraube oder Mutter- Drehmitnahme kraftschlüssig- Planschlag & Rundlauf ?



Sägen Grundlagen DIN:

Hohlschliff:Alle Sägen haben einen Hohlschliff.

DIN Sägen grösser als Ø 160 mm haben eine Nabe (Ød1)Kreissägen haben seitlich in Rotations - Richtung

KEINEN Freiwinkel !



A – Zahn für kurzspanende Werkstoffe

B = Bogenzahn mit stabilem «Fuss»

Bw – Bogenzahn wechselseitig-> Span schmaler als Sägeschlitz

Zahnformen & Spanteiler

BS – Bogenzahn mit Spanteiler-> schmaler Span und seitliche Freiwinkel, Säge klemmt nicht -> NUTEX PLUS



Nutex & Nutex PLUS – System:

Kombination von Kreissäge und Aufnahme Ø15 – Ø125mm in Hartmetall, HSS – Ø200mmBreite 0.2 – 5mm, Beschichtet oder blankZahnform, Zähnezahl an den Prozess angepasstIndividuell verzahnt (Zähnezahl) undGeometrie für optimalen Prozess

Vorteil:Sehr genauer Planschlag und RundlaufFormschlüssige Drehmoment- ÜbertragungNeuer Freiheitsgrad (Stirnseitig keine überstehende Schrauben)

Sehr einfacher und genauer WerkzeugwechselInnere Kühlschmierstoffzuführung (beidseitig möglich)



Einfluss der Werkstoffe:

Auf die Werkzeugauslegung: - Materialklasse (Stahl, Rostfrei, Nichteisen, Titan etc.- Zugfestigkeit, Vergütungszustand- Schneidengeometrie, Beschichtung

Auf die Schnittdaten: - Schnittgeschwindigkeit, „hm“ mittlere Spandicke- Schnittkräfte, Zerspanungsleistung



Werkzeugauslegung:

Funktion der Zahnform BS Spanbildung bei 3 Zähnen im Eingriff

- Späne sollten schmaler sein als der Sägeschlitz

- Genügend Spanzwischenraum für Späneund Kühl-Schmierstoff



Einfluss der Werkstoffe:

Werkstoff Oberflächengüte Empfehlungweiche Kunststoffe: Reissen leicht auf und passende GeometriePTFE, LDPE etc. bilden grosse Gräte oft HSS unbeschichtet

Nichteisen Metalle: Problem Aufbauschneide polierte HM-Sägen, DLC-HRein Alu, Zinn, E-Cu

Eisen Werkstoffe: Baustähle Gratbildung passende GeometrieREIN-Eisen Aufreissen, Späne kleben HM-Sägen mit AlCrN Schicht

Guss Lunkern Emulsion mit >8% ÖlRostfrei & Duplex Kaltverfestigung, Kräfte < 3 Zähne im Eingriff

Andere Elemente: meist gute Oberflächen, passende BeschichtungenTitan, Kobalt-Chrom hohe Schnittkräfte optimale Schmierung Wolfram, etc.



Werkzeugauslegung:

HSS Vorteile / Nachteile: Sehr scharfe Schneide, kleiner 5µm Verrundung möglichVerschleiss-, Warm- Beständigkeit & Produktivität

3 Zähne im Eingriff: Jeder Zahn im Eingriff erzeugt KräfteJe enger die Zahnteilung je kleiner wird der Spanraum

hm – Philosophie: Die Wärme muss an den Span abgeben werden könnenEin hm < 0.01mm hat eine sehr kleine Wärmekapazität Der hm ändert sich mit der Zustellung

Hartmetallwerkzeuge & Geschliffene & beschichtet HM Werkzeuge sind enorm Beschichtungen: leistungsfähig und prozesssicher

modernste AlCrN und DLC-H Schichten sind am effektivsten und am günstigsten (Stückkosten)



Werkzeug – Umfeld & Säge-Strategie:

Werkzeugaufnahme: - So lange wie nötig &- So kurz als möglich!- Planschlag & Rundlauf- KEINE Kombiaufnahmen!

Kühlung / Schmierung: - Innere Kühlmittelzuführung- > 8% Emulsion oder Öl

Strategie: - In 95% der Anwendungen im Gleichlauf- Kleineres Werkzeug einsetzen und von

beiden Seiten bis zur Mitte trennen.-> Schnittkräfte und Auslenkung kleiner

- In der Mitte am Anfang und Ende partiell einen Steg von <0.1mm stehen lassen.



Anwendungsbeispiel 1: Aluminium – «L»

Material: Alu 7075, 3.4364 Grösse: ca. 65mm x 50mm x 35mmWandstärken: 1 – 3 mm

Herausforderung: Herstellung in einer Aufspannung, mit hohen Anforderungen an die Winkligkeit und Parallelität

Werkzeug: HM Nutex PLUS Ø80 x 4 Z=16 BS AlCrNSchnittdaten:Vc = 1257m/min, n =5000U/minfz = 0.04, Vf = 3200mm/minhm = 0.0173Ra 0.6µm – 0.8µm

L – Aussenkontur mit VHM SchaftfräserPlanfläche, U-Form inklusive Abtrennen mit ALESA HM Nutex PLUSSäge - Bearbeitungszeit ca. 1 Min.



Anwendungsbeispiel 2: HDPE & CK45

Material: HDPE Ring aufgeklebtauf CK45 Rad

Herausforderung:Trennen von beiden Materialien ohne Ablösen vom HDPE

Lösung: HM Nutex PLUSØ80 x 2, Z=16 BSAlCrN

Schnittdaten:Vc=140m/minVf=280mm/minhm=0.015mmVorteile: keine Delamination, wenig Gratbildung, Ebenheit



Anwendungsbeispiel 3: Rostfrei

Material: 1.4542 (X5 CrNiCuNb 17 4)Werkstück für die Medizinaltechnik

Grösse: ca. 15mm x 5mmLöcher Ø0.9mm1’000 Stk. Vorserie

Werkzeug: HM Nutex Mini Ø25 x 0.3 Z=16 B AlCrN

Schnittdaten:Vc = 235m/min, n =3000U/minfz = 0.003, Vf = 130mm/minhm = 0.0012

Standzeit: 200 Stk. = ca. 1 Std.Oberflächenrauhigkeit: Ra 0.8µmNachbearbeitung: kl. Grat wirdvon Hand /Schleifpapier abgezogen



Zusammenfassung:

Trennen ohne Nachbearbeitung ist möglich.EIN Universalwerkzeug, optimal für ALLE Materialien gibt es nicht!Passende Rahmenbedingungen und Säge - Strategie haben einen entscheidende Einfluss auf das Ergebnis.- Auf richtige Werkzeugauslegung und passende Beschichtung ist zu achten- Werkzeug mit einem gutem Planschlag und seitlich freischneidend sind am Besten- Optimale Kühl- & Schmiermittelzuführung- Das ALESA Nutex & Nutex Plus System ist ab Lager lieferbar und deckt einen sehr

breites Anwendungsgebiet ab.

Wir freuen uns auf Ihre detaillierte Anfrage. ALESA liefert nicht nur das passende Werkzeug sondern auch angepasste Prozessparameter.

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

Documents

Trennen ohne Nachbearbeitung Trenn - Möglichkeiten · PDF file12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018 Trennen ohne Nachbearbeitung Trenn - Möglichkeiten Martin Wyrsch, ALESA