Mikrobohren:Ein unglaubliches (und unglaublich frustrierendes) Abenteuer

Mikrobohren war also noch nie meine Stärke. Ich habe viel gebohrt, aber nie etwas viel kleiner als 1/64 ^th oder so. Nun, Freunde, wenn Sie auch Teil dieses Clubs waren, dann gibt es eine ganz andere Welt des Bohrens, die Sie noch nie erlebt haben, und es passieren einige ziemlich erstaunliche Dinge. Einige der neueren Forschungen, die ich zum Mikrobohren durchgeführt habe, haben mir sehr die Augen geöffnet, und das Projekt, an dem ich derzeit arbeite, war eines der herausforderndsten in meiner Karriere – alles, um Löcher zu bohren, die etwas größer als ein menschliches Haar sind. Wir werden viele der Dinge besprechen, auf die Sie achten müssen, und einige grundlegende Parameter, um einige Ihrer eigenen Forschungsprojekte zu starten.

Wie bei allem anderen in der Welt der Zerspanung lügen die Zahlen nicht. Viele der gleichen Formeln gelten. Es gibt jedoch VIEL weniger Raum für Fehler. Alles, von der Länge Ihrer Nut bis zur Geometrie an der Spitze Ihres Bohrers, muss genau geprüft werden, und beim Mikrobohren gibt es für nichts eine einfache Antwort. Werkzeughersteller sind zunächst Ihre beste Quelle für Parameter, da sie die Experten für ihre eigenen Werkzeuge sind. Ich bin kein Werkzeugverkäufer, also werde ich nicht eine Marke über die andere stellen. Das, Freunde, muss Teil Ihrer Forschung sein.

Schritt 1 beim Mikrobohren – Erforsche das Material

Das bringt mich zum ersten Schritt Ihres Mikrobohrabenteuers. Forschung. Sie müssen Ihre Maschine kennen, Sie müssen Ihr Material kennen, Sie müssen Ihr Kühlmittel und Kühlmittelsystem kennen, und Sie müssen Ihre Werkzeuge kennen. Wenn ich sage, dass Sie „wissen“ müssen, meine ich nicht ein Grundwissen. Informieren Sie sich, werden Sie so gut wie möglich zum Experten für alles, was Sie tun, bevor Sie überhaupt daran denken, Metall zu schneiden. Wenn es um Mikrobohrungen im Allgemeinen geht, gibt es eine Menge Forschung, und viele davon liefern widersprüchliche oder verwirrende Informationen. Bewaffnen Sie sich mit dem Wissen, um sich durchzukämpfen, und Sie werden in Ordnung sein. Erforschen Sie verschiedene Kühlmittel, erforschen Sie verschiedene Bohrer. Lieferanten von Bohrern und Kühlmitteln sollten beide Personen haben, mit denen Sie telefonisch weitere Informationen erhalten können – vor allem spezifische Informationen zu Ihrem Material.

Derzeit bohre ich 0,008-Zoll-Löcher in 15-5 PH-Edelstahl. Das erste, was ich tat, war, so viel wie möglich über 15-5 Edelstahl zu lernen. Es ist ein interessantes Material, weil es als rostfreier Stahl gilt, aber es wirkt wie ein Gesenkstahl. Weil ich wusste, dass ich vor meiner Recherche in der Lage war, mich durch die Diagramme der Werkzeughersteller zu navigieren, direkt bei Edelstahl zu springen und die Parameter aus dem Abschnitt Werkzeugstahl zu übernehmen. Ich habe viele Kopfschmerzen vermieden, weil die Parameter sehr unterschiedlich waren – viel langsamere Spindeldrehzahl für den Edelstahl. Mein Punkt ist, materielles Wissen ist der Schlüssel. Wisse das zuerst.

Schritt 2 beim Mikrobohren – Verstehen Sie das Kühlmittel

Der zweite Schritt, nachdem Sie Ihre Hausaufgaben gemacht und die Besonderheiten des Materials, das Sie bearbeiten, herausgefunden haben, das Kühlmittel, das Sie verwenden werden, und es auf zwei oder drei Bohrerhersteller eingrenzen, besteht darin, sich Ihr Programm anzusehen. Wenn Sie eine Mikrobohroperation programmieren, ist das in erster Linie der Bohrzyklus selbst. Es gibt unterschiedliche Informationen über die erfolgreichste Strategie, aber alle sind sich einig, dass es ein Hackzyklus sein muss. Ein Spanbruchzyklus (bei dem der Bohrer nicht vollständig aus dem Loch zurückgezogen wird, nur weit genug, um den Span zu brechen) ist im Allgemeinen unwirksam, da er Späne im Loch zurücklässt. Bei einem Standardbohrer trägt die Flöte diese Späne nach oben und aus dem Loch heraus. Technisch gesehen werden Mikrobohrer dasselbe tun, außer dass Sie es wirklich nicht wollen. Bohrer, die so klein sind (0,008 Zoll in meinem Fall), mögen es NICHT, Späne nachzuschneiden, und werden deswegen irgendwann brechen. Ein vollständiger Rückzug bei jedem Pick ist die Strategie, die ich wähle, und obwohl es etwas länger dauern kann, ist es der beste Weg, um die längste Lebensdauer Ihres Bohrers sicherzustellen. Es gibt Maschinisten (und Werkzeughersteller), die eine Strategie „Spanbruch, Spanbruch, Vollschnitt“ vorschlagen, die schneller ist, aber ich würde dies nur am oberen Ende der Skala „Mikrobohren“ anwenden. Dieser Maßstab ist übrigens ein weiterer Streitpunkt. Als mikrogebohrtes Loch gilt im Allgemeinen jedes Loch, das kleiner als 0,1 Zoll ist, aber Sie werden immer Leute haben, die anderer Meinung sind. Nennen Sie es, wie Sie wollen, es ist klein. Wie auch immer, zurück auf die Strecke. Strategie ist sehr wichtig. Sie möchten sicherstellen, dass das Werkzeug das Loch mit genügend Abstand und Zeit reinigt, um den Span zu entfernen und etwas Kühlmittel zu erhalten.

Optimales Kühlmittel für Mikrobohren

Beim Mikrobohren ist Kühlmittel ein wichtiger Aspekt. Hier sprüht ein Sprühnebel (Mindestmengenkühlmittel) auf einen Mikrobohrer (dargestellt im Vergleich mit einer Bleistiftspitze). Ja, wir haben die Bleistiftspitze gebohrt … weil wir es können!

Kühlmittel. Es ist ein interessanter Begriff – wahrhaftig, da er tatsächlich das Werkzeug kühlt oder zumindest als Vehikel für die Wärmeübertragung fungiert. Beim Mikrobohren ist jedoch der wichtigere Aspekt die Schmierung. Wasserlösliche Kühlmittel machen eine sehr lustige Sache, die die meisten Leute beim Bohren nicht bemerken. Wenn sich der Boden Ihres Lochs mit Kühlmittel füllt und das Werkzeug in das Loch eintritt, wird es tatsächlich unter Druck gesetzt. Unter normalen Umständen ist dies kein Problem, aber da Mikrobohrer so zerbrechlich sind, kann es leicht ausreichen, das Werkzeug zu überwältigen. Ich verwende für meine Operation ein Nebelsystem zusammen mit einem dünnen Öl, das gut fließt. Was passiert, sind die Öllachen auf dem Teil, also egal was der Bohrer durch das Kühlmittel und die Schmierung geht, bevor er das Teil berührt. Das einzige Problem, das dies darstellt, sind Chips. Während Sie Löcher bearbeiten, bemerken Sie, dass sich Späne um die fertigen Löcher bilden. Da das Öl nicht wie eine Kühlmittelflut fließt, trägt es die Späne nicht ab. Dies ist derzeit ein Problem, das ich zu beheben versuche, aber auch hier ist es ein sehr zeitaufwändiger Prozess, der viel Geduld erfordert … und Frustration. Du wirst okay sein. Planen Sie, ein paar Übungen zu unterbrechen, und planen Sie, verschiedene Dinge auszuprobieren. Planen Sie nur nicht, in zehn Minuten hundert Löcher zu bohren. Mikrobohren ist kein Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungsvorgang und sollte nicht als Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungsvorgang betrachtet werden. Es erfordert Sorgfalt und Präzision.

Optimale Werkzeuge für das Mikrobohren

Abschließend werde ich ein wenig über die eigentlichen Tools sprechen. Es gibt viele Werkzeugfirmen, die Mikrobohrer anbieten. Bei Ihrer Recherche werden Sie feststellen, dass viele von ihnen sehr genaue Informationen über die Geometrie haben, die sie für ihre Fräser und die Beschichtungen und jeden anderen Schnickschnack verwenden, den Sie sich vorstellen können. Tu dir selbst einen Gefallen und pass auf. Einiges davon mag wie Flaum erscheinen, was es auch sein mag, aber einiges davon ist sehr wichtig. Wenn Sie einen meiner anderen Blogs gelesen haben, wissen Sie, dass manchmal scheinbar kleine Dinge den Unterschied ausmachen. Dies ist hier der Fall. Diese Werkzeuge müssen präzisionsgeschliffen und unglaublich scharf sein. Wie bei den meisten Aspekten des Mikrobohrens gibt es auch beim Werkzeugmaterial – Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl – unterschiedliche Meinungen. Während Hartmetall eine bessere Steifigkeit und längere Standzeit der Schneide bietet, bietet Schnellarbeitsstahl mehr Flexibilität. Hartmetall ist spröde und bricht, sobald es stumpf ist – Schnellarbeitsstahl ist fehlerverzeihender und kostengünstiger. Auf das Werkstückmaterial kommt es an. Dies ist eine weitere Situation, in der ich es an die wahren Experten übergebe – diejenigen, die die Werkzeuge herstellen. Ein letzter Ratschlag zu den Werkzeugen – gehen Sie nicht billig . Wenn Sie Ihre Nachforschungen anstellen und feststellen, dass Sie Ihre Ziele mit einer 15-Dollar-Übung erreichen können, ist das fantastisch. Scheuen Sie sich nur nicht vor einem Bohrer, nur weil er 75 $ kostet. Der Name des Spiels ist Wert, und erklären Sie Ihrer Finanzabteilung unbedingt, dass der beste Wert nicht der billigste Bohrer bedeutet. Wenn „Bohrer A“ 15 $ kostet und 100 Löcher bohrt und „Bohrer B“ 75 $ kostet, aber 1.000 Löcher bohrt, dann ist Bohrer B der bessere Wert, sogar zum fünffachen Preis.

Ich würde Ihnen eine Vorstellung von einigen der Parameter geben, die ich verwende, aber das würde den Zweck meines Beitrags im Wesentlichen zunichte machen. Recherchieren Sie, finden Sie Ihre Zahlen und laufen Sie damit. Ich war sehr beeindruckt vom Erfolg der Basisparameter, die ich von Werkzeugherstellern erhalten habe, also denken Sie immer daran – vertrauen Sie auf die Zahlen.