Wie sich materialspezifische Werkzeuge auszahlen

Ein Maschinist wird bei der Auswahl des richtigen Werkzeugs für seine Arbeit mit vielen Fragen konfrontiert. Eine wichtige Entscheidung, die getroffen werden muss, ist, ob ein materialspezifisches Werkzeug für die auszuführende Anwendung geeignet und notwendig ist – ob die Vorteile der Verwendung dieses Werkzeugtyps den höheren Preis aufwiegen als der eines Werkzeugs, das für den Einsatz in einem entwickelt wurde Vielzahl von Materialien. Bei der Entscheidung, ob ein materialspezifisches Werkzeug die beste Wahl ist, sind vier Hauptkategorien zu berücksichtigen:interne Werkzeuggeometrie, Beschichtungen, Materialabtragsraten (MRR) und Kosten.

Wann werden materialspezifische Werkzeuge eingesetzt?

Sie sind Maschinenschlosser in einem Betrieb, der hauptsächlich mit einer Materialart zu tun hat? Oder wechseln Sie im Allgemeinen häufig im Laufe des Tages Materialien? Außerdem, wie viele Teile stellen Sie auf einmal her? Dies sind Fragen, die Sie sich stellen müssen, bevor Sie eine Werkzeugentscheidung treffen.

Materialspezifische Werkzeuge werden am besten eingesetzt, wenn mehrere Teile aus demselben Material bearbeitet werden. Wenn Ihre Werkstatt beispielsweise 1.000 Kunststoffteile bearbeitet, wäre es in Ihrem besten Interesse, sich für ein Werkzeug zu entscheiden, das für dieses Material ausgelegt ist, da Ihre Werkzeuge nicht nur länger halten, sondern auch eine bessere Leistung erbringen würden. Wenn die Bearbeitungsflexibilität für Ihre Werkstatt von größter Bedeutung ist, wenn Sie nur wenige Teile bearbeiten oder wenn die Oberflächengüte des Teils nicht von großer Bedeutung ist, kann ein normaler Schaftfräser ausreichen.

Vor- und Nachteile materialspezifischer Werkzeuge

Der Kauf eines materialspezifischen Werkzeugs hat Vor- und Nachteile.

Vorteile :

• Werkzeuggeometrie, die für das Material ausgelegt ist, in dem Sie arbeiten, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
• Für das zu schneidende Material optimierte Beschichtung.
• Aggressivere Geschwindigkeiten und Vorschübe und dadurch höhere MRR.
• Erhöhte Standzeit.

Nachteile :

• Höhere Anschaffungskosten, obwohl langfristige Einsparungen möglich sind, wenn sie in geeigneten Situationen verwendet werden.
• Weniger Möglichkeiten für Flexibilität. Während die meisten Schaftfräser für viele Arbeiten und viele Maschinen geeignet sind, sind materialspezifische Schaftfräser für den Einsatz in bestimmten Materialien konstruiert

Besondere Vorteile materialspezifischer Werkzeuge

Eine einzigartige interne Werkzeuggeometrie

Viele Hersteller liefern Werkzeuge, die für die Verwendung in bestimmten Materialeimern ausgelegt sind. Zum Beispiel hat Harvey Tool verschiedene Katalogabschnitte für materialspezifische Werkzeuge für gehärtete Stähle, exotische Legierungen, mittellegierte Stähle, Automatenstähle, Aluminiumlegierungen, Kunststoffe, Diamantwerkzeuge für NE-Werkstoffe und Verbundwerkstoffe. Die spezielle Geometrie der Werkzeuge in diesen Abschnitten ist optimiert, damit das Werkzeug in seiner ausgewählten Materialgruppe optimal funktioniert.

Beispielsweise kann ein Maschinist vor einem Dilemma stehen, während er sich darauf vorbereitet, ein Kunststoffteil zu bearbeiten. Während ein Schaftfräser, der in der Miniatur-Schaftfräser-Sektion von Harvey Tool zu finden ist, dieses Material sicherlich bearbeiten könnte, weist das Schaftfräser-Angebot von Harvey Tool, das für die Bearbeitung von Kunststoffen entwickelt wurde, ein Design mit hohem Spanwinkel und hohem Relief auf. Dies ist ideal für Kunststoffe, da Sie Späne effektiv schneiden und formen möchten, während die Festigkeit des Werkzeugs weniger von Bedeutung ist. Der hohe Spanwinkel und das hohe Relief erzeugen eine scharfe Schneidkante, die in Metallen schnell brechen würde. Bei Kunststoffen schert dies jedoch das Material effektiv und überträgt die Wärme in den Chip, um Ihrem Teil ein hervorragendes Finish zu verleihen.

Harvey Performance Company, LLC.

Spezielle Beschichtungen und Substrate für optimale Leistung

Ein wesentlicher Vorteil der Entscheidung für ein materialspezifisches Werkzeug ist die Möglichkeit, die beste verfügbare Beschichtungsoption für dieses Material zu nutzen. Werkzeugbeschichtungen erfüllen viele Funktionen, einschließlich verbesserter Schmierfähigkeit, erhöhter Werkzeuglebensdauer und einer hochwertigeren Teileoberfläche. Darüber hinaus können beschichtete Werkzeuge in der Regel etwa 10 % schneller betrieben werden als unbeschichtete Werkzeuge.

Während viele Hersteller einen Standard-Schaftfräser auf Ihren Wunsch hin speziell beschichten, nimmt dies zusätzliche Zeit und Kosten in Anspruch. In seinen materialspezifischen Katalogabschnitten bietet Harvey Tool beschichtete Werkzeuge auf Lager und versandfertig an. Beispielsweise verwenden die Kategorien gehärtete Stähle und exotische Legierungen AlTiN-Nanobeschichtungen. Dies ist eine einzigartige Nanokomposit-Beschichtung, die eine maximale Arbeitstemperatur von 2.100 °F hat und unter anderem eine verbesserte Leistung in Materialien wie gehärteten Stählen, Titanlegierungen und Inconel zeigt.

Erhöhte Materialentfernungsraten

Da materialspezifische Werkzeuge eine optimale Werkzeuggeometrie für einen Job aufweisen, können die Laufparameter im Allgemeinen aggressiver sein. Jeder Maschinist weiß, dass die Materialabtragsrate (MRR) die Metrik ist, die am engsten mit der Werkstatteffizienz zusammenhängt, denn je mehr Material von einem Teil in einem bestimmten Zeitraum entfernt wird, desto schneller werden Teile hergestellt und desto höher ist die Werkstattleistung.

Das folgende Beispiel vergleicht die Laufparameter von Schaftfräsern von Harvey Tools Miniatur-Schaftfräser und materialspezifischen Schaftfräserabschnitten. Sie können feststellen, dass zwar die Schlüsselgeometrien zwischen den beiden Werkzeugen identisch sind und in demselben Material mit derselben Operation verwendet werden, die Spanlast (+25 %), der lineare Vorschub (+33 %) und die Schnitttiefe ( +43 %) werden verstärkt. Dadurch kann in kürzerer Zeit mehr Material abgetragen werden.

Miniatur-Schaftfräser

Teilenummer:836408

Beschreibung:3 Flute 1/8 Zoll Durchmesser 3x LOC Square Stub &Standard

Material:6061 Aluminium

Anwendung:Stoßen

Geschwindigkeit:10.000 U/min

Chiplast:0,00124 IPT

Linearer Vorschub:37,2 IPM

DOC:.04375

Materialspezifischer Schaftfräser

Teilenummer:942308

Beschreibung:3 Flöte 1/8 Zoll Durchmesser 3x LOC Square Variable Helix für Aluminiumlegierungen

Material:6061 Aluminium

Anwendung:Stoßen

Geschwindigkeit:10.000 U/min

Chiplast:0,00165 IPT

Linearer Vorschub:49,5 IPM

DOC:.0625

Harvey Performance Company, LLC.

Umfassende Kosteneinsparungen

Das folgende Diagramm zeigt eine Aufschlüsselung der Kostenanalyse zwischen einem Werkzeug aus dem Abschnitt über Miniatur-Schaftfräser, Artikel 993893-C3; und ein Werkzeug aus dem Abschnitt Materialspezifischer Schaftfräser, Artikel 933293-C6. Im Vergleich zur Bearbeitung von 1.000 Teilen beträgt die Gesamteinsparung fast 2.500 $.

Materialspezifische Werkzeuge zusammengefasst

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass materialspezifische Schaftfräser viele Vorteile haben, aber in bestimmten Situationen am besten eingesetzt werden. Obwohl die Anschaffungskosten für diese Werkzeuge höher sind, können sie Ihrer Werkstatt auf lange Sicht Zeit und Geld sparen, indem sie länger halten und mehr Teile über einen bestimmten Zeitraum produzieren.