Hybrid-Metall-Verbundfräser mit vier Scheiben reduziert die Bearbeitungszeiten um 78 %

CompoTech Plus spol. s r.o. (Sušice, Tschechische Republik) gab am 20. Januar bekannt, dass es in Zusammenarbeit mit Hofmeister Innovation (Pilsen, Tschechische Republik) eine neue Hybrid-Frässcheibe aus Verbundstahl und Kohlefaser (CF) der nächsten Generation entwickelt hat. Das Hybrid-Fräswerkzeug erhöht sowohl die konventionelle Schnittgeschwindigkeit als auch den Vorschub in der Gesamtmaschinenzeit und kann angeblich 78 % schneller auf demselben Fräszentrum arbeiten als ein Standard-Zweischeibenfräser aus Stahl.

Das Werkzeugdesign verwendet einen leichten Epoxid-Verbundstoff, der mit Ultra-High-Modulus-Carbonfasern für den Innenbereich der einzelnen Frässcheiben verstärkt ist. Das von CompoTech entwickelte proprietäre Endlosfaser-Fertigungsverfahren ermöglichte die Herstellung von vollintegrierten Hybrid-Frässcheiben mit einem Außenband von 16 Metallschneidplatten, also insgesamt 64. Das CF-Profil wird mit der Stahlnabe und dem Ring durch eine Kombination von ineinandergreifendes Design und Stahlschrauben.

Die CF-Verbundhalbzeuge für die Hybridscheiben wurden von CompoTech mit Stahlhalbzeugen von Hofmeister gefertigt und montiert, die die Endbearbeitung jeder Hybrid-Trennscheibe und die Montage des kompletten Hybrid-Fräswerkzeugs durchführten. Der gesamte Vierscheiben-Hybridfräser wiegt nur 16,25 kg.

Zu den wichtigsten Produktionsvorteilen gehören laut CompoTech ein reduziertes Trägheitsmoment, was zu einem geringeren Energieverbrauch führt; reduzierte thermisch-mechanische Belastung der Fräsmaschinen; verbesserte Anti-Vibrations-Dämpfungseigenschaften, wodurch die Genauigkeit der Langlochbearbeitung erhöht wird; ruhigerer Maschinenlauf für eine höhere Oberflächengüte; und deutlich gesteigerte Ausbringungsraten, Produktivität und reduzierte Produktionskosten. Zu den geschäftlichen Vorteilen des Einsatzes des neuen Hybridtools gehören die Beseitigung von Engpässen, die Verbesserung der Rentabilität und die Verzögerung oder Vermeidung weiterer Kapitalinvestitionen zur Erreichung der Wachstumsziele.

An einem geschmiedeten Verbindungsglied aus hochfestem Stahl wurde mit einem Doosan Mecatec HM63H Bearbeitungszentrum Probefräsen durchgeführt. Mit dem neuen Hybridfräser war ein präzises Schneiden mit Toleranz der Seiten- und Unterseiten des geschmiedeten Glieds in 10 Sekunden erledigt, 35 Sekunden schneller als mit einem herkömmlichen Zweischeiben-Metallwerkzeug.

Messungen am V_c und V_f Für beide Fräsertypen (Vier-Scheiben-Hybrid und Zwei-Scheiben-Metall) zeigte sich, dass der Hybrid CF Vier-Scheiben-Fräser eine um 50 % höhere Schnittgeschwindigkeit und einen um 54 % höheren Vorschub aufweist. Es wurden auch Standzeitdaten erhoben, die etwa 250 vor einem Werkzeugwechsel bearbeitete Teile für den Zweischeibenfräser erfassten, verglichen mit mehr als 1.200 Teilen (> 4,8 mal mehr), die mit dem hybriden Vierscheibenwerkzeug hergestellt wurden.

Auch die während des Projektes durchgeführten Vergleichstests (Tabelle finden Sie hier) haben schlüssig gezeigt, dass mit dem hybriden Vierscheiben-Fräser genau wie mit einem konventionellen Ganzmetall-Zweischeiben-Fräser gearbeitet werden kann, jedoch mit zusätzliche Bearbeitungsgeschwindigkeit und Haltbarkeit. Diese Vorteile sollen die anfänglich höheren Kosten des neuen Hybridschneiders rechtfertigen, dessen Amortisationszeit nach Hofmeisters Schätzung für einen Großserienhersteller nur etwa drei Monate beträgt.