Hart- & Exotenmaterialien zerspanen: Techniken & Anwendungen

Beispiele für harte oder exotische Materialien

Hersteller nutzen heute diverse Materialien. Während einige in die „weiche“ Kategorie fallen, sind viele hart oder exotisch. „Exotisch“ bedeutet hier nicht ferne Herkunft, sondern Materialien, die unter extremen Bedingungen (extreme Kälte, hohe Hitze, Korrosivität) dauerhaft verschleißfest bleiben. Das Formen dieser Materialien nennt man Hartzerspanung – speziell ausgelegt für Härtebereiche von 45–68 HRC.

• Titan
• Zerspanbares Glas
• Bestimmte Karbide
• H13 und andere Stahlgüten
• Edelstahl
• Hochtemperaturlegierungen: Stellite, Inconel, Hastelloy, Waspaloy

Notwendige Schneidwerkzeuge für Hartzerspanung

Da diese Materialien schwerer zu formen sind als weiche, kommen Spezialwerkzeuge zum Einsatz: Mischkeramiken (Al₂O₃-TiC), polykristallines kubisches Bornitrid (PCBN) und teils Cermets. Profis wählen Werkzeuge passend zu Projekt, Fertigungsmethode und Budget.

Schneidkräfte bei Hartzerspanung

Die Schnittbedingungen sind komplexer als bei Weichbearbeitung – die richtige Schnittkraft ist entscheidend für schnelle, saubere Ergebnisse. Schon der Werkzeugeckenradius und der größere negative Spanwinkel beeinflussen die Passivkraft maßgeblich. Der Prozess muss extrem steif und stabil sein.

Spezifische Schneidenergie (SCE)

Energieverbrauch ist ein Hauptkostenfaktor. Die spezifische Schneidenergie (SCE) beeinflusst Projektkosten, da Energiekosten an Kunden weitergegeben werden. Dämpfung und Steifigkeit des Werkzeugsystems müssen hochstabil sein für vernünftige Schnittgeschwindigkeiten.

Einfluss der Schmierstoffmenge

Richtige Schmierung verlängert Werkzeugstandzeiten. Forschung zeigt: Minimalmengenschmierung (MQL) bei Hochgeschwindigkeits-Hartzerspanung optimiert nicht nur Oberflächenintegrität, sondern reduziert auch Werkzeugverschleiß und Umweltbelastung.

Es gibt noch viel mehr über Hart- und Exotenmaterial-Zerspanung zu lernen – dieser Überblick bietet einen soliden Einstieg. Beauftragen Sie nur seriöse Unternehmen für Qualitätsergebnisse.