Titanbearbeitung startet durch

Die aus Titan gefertigten Schaufeln grosser Gasturbinen nehmen enorme Kräfte auf. Die Flugzeugindustrie stellt zunehmend mehr hoch beanspruchte Bauteile aus Titan her. MAPAL macht das Bohren und Fräsen des duktilen, hochfesten Werkstoffs produktiver und senkt damit Kosten.
Neue Bohrer und Fräser aus Vollhartmetall und Fräser mit Wendeschneidplatten erweitern das Standardportfolio von MAPAL für die Titanbearbeitung. Hohe Schnittwerte und durchdachte Wärmeabfuhr kennzeichnen die drei Neuentwicklungen.
Bei der Auslegung der Werkzeuge folgte MAPAL den Anforderungen der Zielmärkte an die Titanzerspanung. Entsprechend breit ist das Spektrum an verfügbaren Durchmessern, angefangen bei kleinen Grössen ab 3 mm, wie sie oft in der Medizintechnik verlangt werden, über die mittleren Grössen für Sportwagenkomponenten bis hin zu den grossen Werkzeugen für den Flugzeugbau und die Energietechnik. In Tests hat MAPAL für seine Werkzeuge gegenüber Mitbewerbern 25 bis 35 Prozent höhere Standzeiten ermittelt.

MEGA-Speed-Drill-Titan: kosteneffizient und produktiv
Der Fokus bei Entwicklung des MEGA-Speed-Drill-Titan lag auf Kosteneffizienz mit möglichst hoher Produktivität. «Unser Ziel war es, einen Vollhartmetallbohrer zu entwickeln, der in Titanwerkstoffen einen sehr hohen Vorschub fahren kann und damit sehr niedrige Zykluskosten bringt», erläutert Jens Ilg. Im Gegensatz zu den Montagebereichen im Flugzeugbau, wo angesichts der schon fertigen Baugruppen kein Kühlschmierstoff oder nur geringe Mengen MMS verwendet werden dürfen, ist in der Teilefertigung auf Bearbeitungszentren der Einsatz von KSS möglich, um Titan effizient zu zerspanen.
MAPAL hat den zweischneidigen Bohrer mit vier Führungsfasen für optimale Rundheit ausgestattet. Konvexe Schneiden und eine leistungsfähige Beschichtung ermöglichen Standzeiterhöhungen von bis zu 30 Prozent. Um den maximalen Kühlmittelfluss an die Hauptschneide zu bringen, ist der Kühlmittelkanal nicht in Richtung der Spannut geöffnet, sondern das Kühlmittel wird an der Mantelfläche entlang nach hinten geleitet. Damit erfahren die Führungsfasen die maximale Kühlung und führen die entstehende Hitze gut ab. Für die Spannut verwendet MAPAL ein neues Design, um möglichst kleine Späne zu erzeugen und durch die Nut abzuführen. Typische Bauteile für den Bohrer, der eine Schnittgeschwindigkeit von bis zu 40 m/min schafft, sind Strukturbauteile in der Luftfahrtindustrie, zum Beispiel Winkel für die Wing Box oder das Landing Gear mit seinen vielen Bohrungen.

OptiMill-Titan-HPC: Vielseitig schruppen und schlichten
Der vierschneidige Schrupp-Schlicht-Fräser OptiMill-Titan-HPC ist ein vielseitig einsatzbares Werkzeug. Es ist auch für kleinere Fertiger interessant, die nicht für jede Bearbeitung einen einzelnen Fräser vorhalten wollen. Das Vollhartmetallwerkzeug kann sowohl Schruppbearbeitungen ausführen als auch für einen Finish-Schnitt eingesetzt werden. Die spezielle Schneidkantenpräparation erzeugt saubere Oberflächen und erlaubt das Schlichten bis zu einer Arbeitstiefe von 2xD. In Verbindung mit dem MAPAL Mill Chuck ist eine ideale Kühlmittelzufuhr über den Schaft möglich. Der Kern dieses vierschneidigen Fräsers steigt von der Schneide bis zum Schaft an und verleiht ihm so eine höhere Stabilität. Die Teilung Schneiden und die Steigung der Spiralen sind ungleich, um einen ruhigen Lauf zu bekommen. Die siliziumhaltige Beschichtung und die polierten Spannuten erweisen sich als sehr hitzebeständig, wirken der Adhäsionsneigung entgegen und gewährleisten somit einen optimalen Spanabtransport. Die OptiMill-Titan-HPC Fräser sind im Ø 4 bis 25 mm verfügbar. Sonderabmessungen sind möglich.
Der OptiMill-Titan-HPC ist die erste Wahl zur Fertigung von Bremssätteln aus Titan für Sportwagen. Bei Pilotkunden setzt MAPAL das Werkzeug auch erfolgreich in der Fertigung ganz diverser Bauteile ein. Rotorkopf, Türrahmen, Klappen sowie Strukturbauteile für Seitenleitwerke sind nur einige davon.

NeoMill-Titan: Wendeschneidplattenfräser mit Biss
NeoMill-Titan ist der Überbegriff einer ganzen Familie von Werkzeugen mit Wendeschneidplatten für die Titanbearbeitung: Walzenstirnfräser als Aufsteck- und Schaftvariante sowie Eckfräser zählen zu Standardportfolio. Die Topographie der Wendeschneidplatte hat MAPAL von Grund auf neu entwickelt, um die Späne optimal zu formen und abzuführen. Ein ebenfalls neues Schneidstoffkonzept minimiert den Verschleiss und verhindert ein Ankleben des Titans. Die verfüg-baren Eckenradien von 0,8 bis 4 mm sind auf Strukturbauteile in der Aerospaceindustrie abgestimmt. Um Gewicht einzusparen, werden hier viele Taschen gefräst, deren Endkontur durch das Vorschruppen schon möglichst gut erreicht werden soll. In der Fertigung von Leitwerkstrukturen werden etwa 90 Prozent des Materials abgetragen.
Die Wendeschneidplatten bietet MAPAL mit zwei verschiedenen Substraten an. Eine Sorte ist für universelle Anwendungen konzipiert und richtet sich an Kunden, deren Fokus eher auf dem Produktpreis und weniger auf den Kosten pro Bauteil liegt. Die zweite Sorte ist temperaturfester und erlaubt so höhere Schnittgeschwindigkeiten und die Bearbeitung höher vergüteten Titanmaterials. Erreicht werden Schnittgeschwindigkeiten bis 70 m/min.
Für die Hochtechnologieschneiden wurde auch der Werkzeugkörper neu entwickelt. Mit fliessenden Formen befördern die Spannuten den Span aus der Scherzone. Die Ungleichteilung der Schneiden sorgt für zusätzliche Stabilität und Laufruhe. Das Kühlmittel wird direkt über den Fräsdorn axial zugeführt. Der ganze Fräser ist im Prinzip ein Hohlkörper mit einer grossen Kammer in der Mitte, aus der das Kühlmittel zu jeder Schneide transportiert wird.
Die Kühlmittelaustritte sind variabel gestaltet, durch Tauschen eines Gewindestifts kann der Bediener die Durchflussmenge für jede einzelne Schneide regulieren.
Die Eckfräser für Titan bietet MAPAL in Ø 40 bis 125 mm ab Lager an. Die Walzenstirnfräser sind von Ø 32 bis 80 mm lagerhaltig. Sonderabmessungen sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich.

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