Für das Bearbeiten von Keramik wurde ein wichtiger Entwicklungsschritt geschafft. Die Vorteile von technischer Keramik wie Siliziumcarbid oder Aluminiumoxiden sind vielfältig. Die Werkstoffe sind sehr hart, hochsteif, chemie- und wärmebeständig sowie temperaturleitfähig. Demgegenüber steht als technischer Nachteil lediglich eine Sprödigkeit, die manche Anwendung ausschließt. Hauptgrund, warum das Material nicht häufiger eingesetzt wird, ist laut Marvin Gröb, Projektleiter bei der Kern Microtechnik GmbH, die teure mechanische Endbearbeitung, die bis zu 80 % der gesamten Bauteilkosten ausmacht.
Kosten für Bearbeiten von Keramik senken
Diesen Kostenanteil prozessstabil zu senken, haben sich Gröb und sein Team zum Ziel gesetzt. Für den Ingenieur steht jetzt fest: „Unsere intensive Grundlagenforschung hat sich gelohnt. Gemeinsam mit Werkzeugexperten von 6C Tools ist es uns gelungen, einen duktilen Schnittmodus zu entwickeln, der beim Fräsen die Keramik nicht brechen, sondern einen Span fließen lässt.“
Umfangreiche Tests bestätigen bereits, dass es in dieser Kombination möglich ist, im Vergleich zum aktuellen Benchmark vielfache Materialabtragsraten in Keramik zu erzielen. Gleichzeitig gelingt es, die oft problematische Kantenbrüchigkeit zuverlässig zu vermeiden und den Werkzeugverschleiß zu senken. „Wir können darüber hinaus auch deutlich tiefere Bohrungen als bislang realisieren und erzielen mit unserer Kern-Micro-Baureihe µm-genau höchste Oberflächengüten“, erklärt Entwickler Gröb.
Einsatz in der eigenen Fertigung geplant
Der Projektleiter ist bereits in engem Kontakt mit den Verantwortlichen der Kern-Auftragsfertigung. Gemeinsam arbeiten sie daran, den neuen Schnittmodus in aktuelle Projekte der Prototypen-, Einzelteil- und Serienfertigung von Keramikbauteilen zu implementieren. Gröb ist sich demnach auch sicher, „dass wir bereits gegen Ende des ersten Quartals 2021 über erste Erfolge berichten können.“
