EMO 2011 - MAPAL Dr. Kress KG

Seite 12 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Neue Herstellungsprozesse ermöglichen
PKD-bestückte Kleinwerkzeuge mit hohem Rationalisierungspotential
Aktuelle Trends bei harten Schneidstoffen
Das Marktvolumen für PKD-Werkzeuge
wird sich auch den nächsten Jahren
stark nach oben entwickeln. Immer
mehr Bauteile und Komponenten werden
aus Gründen der Gewichtsersparnis
und immer besser beherrschbarer
und produktiverer Zerspanprozesse in
der Massenfertigung auf Aluminium
umgestellt. Auch der Markt für andere
Nichteisenmetallwerkstoffe (z. B. Messing,
Kupfer, Magnesium) birgt großes
Wachstumspotenzial in sich, ebenso
weisen die „neuen Werkstoffe“ wie
z.B. glasfaserverstärkte Kunststoffe
(GFK) und kohlefaserverstärkte Kunststoffe
(CFK) ein enormes Potenzial auf.
MAPAL trägt diesem Wachstum Rechnung:
Bereits 2010 wurden bei
MAPAL WWS in Pforzheim und in
den PKD-Fertigungen der MAPAL
Gruppe weltweit umfangreiche Investitionen
und Personaleinstellungen
durchgeführt. 2011 folgt nun am PKD-
Kompetenzzentrum MAPAL WWS der
größte Aufbau an Personalkapazität
und die höchsten je getätigten Investitionen
in zusätzliche Maschinenkapazität
der Firmengeschichte.
Bisherige Grenzen PKD-bestückter
Werkzeuge
Der PKD-Werkzeugeinsatz findet
heute überwiegend seine Grenzen bei
kleinen Schneiddurchmessern unter
6 mm in Verbindung mit mehr als drei
Schneiden. Die Ursachen hierbei sind
hauptsächlich im Herstellprozess begründet.
Hauptprobleme sind die prozesssichere
Lötbarkeit der PKD-Segmente
in den Hartmetall-Grundkörper,
(es wird schlichtweg die Lötfläche zu
klein) sowie die Fertigung der Schneidengeometrie,
da zum Beispiel bei der
Erzeugung des Freiwinkels oder der
Schneidenkontur die vorhergehende
oder vorauseilende Schneide beschädigt
werden würde.
Bei großen Schneiddurchmessern
hingegen werden die Grenzen des
PKD-Einsatzbereiches hauptsächlich
durch das Werkzeuggewicht vorgegeben,
das je nach Maschinentyp meist
nur max. 6 - 8 kg für den automatischen
Werkzeugwechsel betragen darf.
Zusätzlich wirken sich die Kippmomente
bei Horizontalbearbeitungen
ungünstig auf das Bearbeitungsergebnis
aus, verursacht durch das Werkzeugeigengewicht
und die Lage des
Schwerpunktes.
Gezielte Entwicklungen bei
MAPAL verschieben die Grenzen
beträchtlich
Mittlerweile gibt es bei Kleinwerkzeugen
konkrete Werkzeuglösungen,
bei denen mit dem Schneidstoff PKD
Werkzeuge zum Reiben und Fräsen
mit Schneiddurchmessern unter 3 mm
mit 6 Schneiden realisiert wurden.
Auch bei Bohrwerkzeugen wurden
Lösungen in diesem Durchmesserbereich
realisiert, teilweise mit beidseitig
polierten Spanflächen mit komplett
durchlaufender PKD-Schneide über
das Zentrum. Hierzu war es notwendig
spezielle, bis zu 8,0 mm starke
PKD-Dickschichten in hervorragender
Qualität und mit einer der Bearbeitung
angepassten Korngröße zu entwickeln.
Die resultierenden Herausforderungen
in der Fertigung konnten allesamt
gemeistert werden.
Das PKD wird mittels eines speziellen
Lötprozesses direkt auf den Hartmetallgrundkörper
aufgebracht. Durch
besondere Einrichtprozesse ist es möglich,
Kühlkanalbohrungen von nur
0,3 mm Durchmesser durch das PKD
hindurch genau in die vorgesinterte
Bohrung des Hartmetallgrundkörpers
treffen zu lassen. Die filigranen
PKD-Schneidengeometrien werden,
wenn notwendig, auf einer Laserbearbeitungsanlage,
dem LASERPLUSS
RayCutter, bearbeitet.
So wurde es möglich, viele neue
Anwendungen für PKD-Werkzeuge im
Durchmesserbereich von unter 3 mm
bis 6 mm zu erschließen. PKD-Werkzeuge
ersetzen hier zum Teil Hartmetallwerkzeuge,
was den Kunden große
Einsparpotenziale eröffnet. Ebenso
birgt die Erhöhung der Schneidenanzahl
in diesem Durchmesserbereich
bei Reiboperationen ein hohes Potenzial
zur Bearbeitungszeitverkürzung
bei gleichzeitiger
Verbesserung der
Qualität.
Die folgenden Anwendungsbeispiele
demonstrieren die
Leistungsfähigkeit
von MAPAL Diamant-Werkzeugen
auch in sehr kleinen
Durchmesserbereichen.
Bearbeitungszeitverkürzung
bei gleichzeitiger
Qualitätssteigerung
– Einsatz von
PKD-Werkzeugen im
Durchmesserbereich
von unter 3 – 6 mm.