Tipps für die Bearbeitung von Gummimaterialien

Maschinisten sehen sich bei der Herstellung von gummiartigen Materialien vielen Problemen und Herausforderungen gegenüber. Diese Arten von Materialien umfassen kohlenstoffarme Stähle, rostfreie Stähle, Nickellegierungen, Titan, Kupfer und Metalle mit hohem Chromgehalt. Gummiartige Materialien neigen dazu, lange, faserige Späne zu produzieren, und neigen dazu, Aufbauschneiden zu erzeugen. Diese häufigen Probleme können sich auf die Oberflächenbeschaffenheit, die Standzeit und die Teiletoleranzen auswirken.

Durchgehender Chip mit aufgebauter Schneide

Kontinuierliche Späne sind lange, bandartige Späne, die entstehen, wenn das Werkzeug durch ein Material schneidet, wobei die Späne entlang der von der Schneidkante des Werkzeugs erzeugten Scherebene getrennt werden. Diese Späne gleiten mit einem konstanten Fluss an der Werkzeugfläche nach oben, um einen langen und fadenförmigen Span zu erzeugen. Die hohen Temperaturen, Drücke und Reibung, die beim Schneiden entstehen, sind Faktoren, die zu klebrigen Spänen führen, die an der Schneidkante haften bleiben. Wenn diese Aufbaukante groß genug wird, kann sie abbrechen und etwas überschüssiges Material auf dem Werkstück zurücklassen oder das Werkstück aushöhlen und eine schlechte Oberflächengüte hinterlassen.

Kühlmittel

Die Verwendung großer Kühlmittelmengen kann bei der Temperaturkontrolle und Spanabfuhr bei der Bearbeitung von gummiartigen Materialien helfen. Die Temperatur ist eine große treibende Kraft hinter der Aufbauschneide. Je höher die Temperatur wird, desto leichter und schneller kann sich eine Aufbauschneide bilden. Kühlmittel hält die lokalen Temperaturen niedriger und kann Kaltverfestigung und Abrieb des Materials verhindern. Lange, fadenförmige Späne können sich um das Werkzeug herum „nisten“ und Werkzeugversagen verursachen. Kühlmittel hilft dabei, diese Späne in kleinere Stücke zu zerbrechen und sie durch Blitzkühlung von der Schneidwirkung wegzubewegen, was zum Brechen der Späne in kleinere Stücke führt. Kühlmittel sollte direkt auf die Kontaktfläche von Werkzeug und Werkstück aufgetragen werden, um die maximale Wirkung zu erzielen.

Tool-Engagement

Laufparameter

Das Werkzeug sollte ständig in das Werkstück eingefahren werden. Das Verweilen des Werkzeugs kann zu Kaltverfestigung führen und die Wahrscheinlichkeit von Abrieb und Aufbauschneidenbildung erhöhen. Eine Kombination aus höheren Vorschüben und niedrigeren Geschwindigkeiten sollte ebenfalls verwendet werden, um die Materialabtragsraten auf einem vernünftigen Niveau zu halten. Eine Erhöhung der Beschickungsraten erhöht die Temperatur weniger als eine Erhöhung der Geschwindigkeit. Dies bezieht sich auf die Spanverdünnung und die Fähigkeit eines Werkzeugs, das Material zu schneiden, anstatt daran zu reiben.

Aufstiegsfräsen

Gleichlauffräsen ist die bevorzugte Methode, da es mehr Wärme in den Span leitet als in das Werkzeug. Beim Gleichlauffräsen wird zuerst der größte Spanquerschnitt erzeugt, wodurch das Werkzeug wesentlich leichter durch das Material schneiden kann. Die beim Eindringen des Werkzeugs in das Werkstück durch Reibung entstehende Wärme wird auf den Span und nicht auf das Werkzeug übertragen, da der dickste Teil des Spans mehr Wärme aufnehmen kann als der dünnste.

Erster Werkstückeingriff

Plötzliche, große Kraftänderungen, wie wenn ein Werkzeug zum ersten Mal mit einem Werkstück in Eingriff kommt, wirken sich negativ auf die Standzeit des Werkzeugs aus. Die Verwendung eines Arc-in-Werkzeugwegs zum anfänglichen Eingriff in das Material ermöglicht eine erhöhte Stabilität mit einem allmählichen Anstieg der Schnittkräfte und der Hitze. Ein allmählicher Werkzeugeintritt wie dieser ist immer die bevorzugte Methode gegenüber einem abrupten geraden Eintritt.

Werkzeugauswahl

Zur Bearbeitung von gummiartigen Materialien sollte ein Werkzeug mit einer scharfen und robusten Schneide gewählt werden. Helical verfügt über Werkzeuge, die speziell für Titan und Edelstahl entwickelt wurden, um Ihnen die Werkzeugauswahl zu erleichtern.

Darüber hinaus hilft die Wahl eines Werkzeugs mit der richtigen Beschichtung für das zu bearbeitende Material, die Schneidkante zu schützen und führt zu einer weitaus geringeren Wahrscheinlichkeit von Aufbauschneidenbildung oder Abrieb als bei einem unbeschichteten Werkzeug. Ein Werkzeug mit einer höheren Schneidenzahl kann den Werkzeugverschleiß auf mehrere Schneidkanten verteilen und so die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern. Der Werkzeugverschleiß ist bei gummiartigen Materialien nicht immer linear; sobald ein wenig verschleiß auftritt, kommt es relativ schnell zum werkzeugausfall. Um sicherzustellen, dass keine Teile verschrottet werden, kann es erforderlich sein, das Werkzeug bei den ersten Verschleißerscheinungen zu wechseln.

Gummimaterialien zusammengefasst

Jedes Material wird etwas anders bearbeitet, aber zu verstehen, was passiert, wenn das Werkzeug das Werkstück schneidet, und wie sich dies auf die Standzeit und die Oberflächengüte auswirkt, trägt wesentlich zum erfolgreichen Abschluss jeder Arbeit bei. Aufbauschneiden und überschüssige Hitze können minimiert werden, indem das richtige Werkzeug und die richtige Beschichtung für das Material ausgewählt werden und die oben genannten Tipps und Techniken befolgt werden. Überprüfen Sie abschließend unbedingt den Rundlauf Ihrer Maschine und sorgen Sie für maximale Steifigkeit, bevor Sie mit der Bearbeitung beginnen.