Neuer Maßstab im Trochoidalfräsen

Bei tiefen Kavitäten ist Trochoidalfräsen in vielen Fällen das Verfahren der Wahl, der Maßstab. Die innovative Bearbeitungsstrategie garantiert nach Erfahrung des Werkzeugherstellers LMT Tools herausragende Zerspanungsleistungen, kürzeste Taktzeiten sowie einen geringen Werkzeugverschleiß und hebt damit das Schruppen auf ein neues Level. Für die prozesssichere trochoidale Bearbeitung präsentiert der LMT Tools jetzt den Carbloop. Der neue Trochoidalfräser setzt Maßstäbe hinsichtlich Produktivität, Bearbeitungszeit sowie Standzeit und erzielt beste Fräsergebnisse bei maximaler Zerspanungseffizienz, so der Werkzeughersteller.

70% schnellere Bearbeitungszeiten und 300% höhere Standzeiten – das Trochoidalfräsen wartet mit beeindruckenden Zahlen auf. Dennoch ist es im Markt noch weitgehend unbekannt, zu jung ist das Verfahren. Obwohl ‘jung’ relativ ist, denn in der Theorie wird bereits seit langem trochoidal gefräst. Was fehlte, waren leistungsstarke CAM-Programmiersysteme zur Berechnung und Steuerung der komplexen Werkzeugbahnen. Mit dem Aufkommen entsprechender Bearbeitungszentren, die über die notwendige Rechenleistung und Performance verfügen, konnte vor einigen Jahren die innovative Frässtrategie endlich in die Praxis umgesetzt werden. Als Werkzeughersteller hat LMT Tools die Entwicklung aufmerksam verfolgt und liefert mit dem neuen Carbloop jetzt die perfekte Werkzeuglösung. Dank seiner maximalen Zustelltiefe (3xD bis 5xD) und der ideal abgestimmten Geometrie garantiert der Trochoidalfräser herausragende Zerspanungsleistungen, kürzeste Bearbeitungszeiten sowie hohe Standzeiten.

Im Gegensatz zum konventionellen Nuten- oder Kantenfräsen führt das Werkzeug beim trochoidalen Fräsen keine lineare Vorschubbewegung mit konstantem Zahnvorschub aus, sondern bewegt sich sehr schnell auf kurvenförmigen Bahnen, den sogenannten Trochoiden. Durch die Überlagerung von Vorschubbewegung und Kreisbewegung werden die Eingriffsbedingungen positiv verändert. Der Zahnvorschub f_z, die radiale Zustellung a_e und der Eingriffswinkel ß ändern sich permanent. Das Programmiersystem kombiniert diese Parameter so miteinander, dass die Mittenspandicke und somit die Belastung der Schneiden permanent konstant bleiben. Dadurch wird eine übermäßige und ungleichmäßige Belastung der Schneiden und auch der Maschinenspindel vermieden. Durch die hohen Geschwindigkeiten lassen sich die Bearbeitungszeiten erheblich verkürzen und die Produktivität deutlich erhöhen. Zeitgleich wird die Werkzeugstandzeit um mehr als das Dreifache gesteigert, da dank des kleineren Umschlingungswinkels weniger Zerspanwärme erzeugt wird und so die Werkzeugschneide niedrigeren Belastungen ausgesetzt ist. Auch die geringeren Zerspankräfte aufgrund kleinerer und gleichbleibender Spanquerschnitte wirken sich positiv auf den Verschleiß aus.

Der neue Carbloop von LMT Tools wurde speziell für das Trochoidalfräsen entwickelt und ist exakt auf die prozessspezifischen Anforderungen abgestimmt. „Beim trochoidalen Fräsen stellt das besonders große Spanvolumen eine Herausforderung dar und kann zu einem Verklemmen der Späne führen. Beim Carbloop haben wir daher besonderes Augenmerk auf die Spanteiler gelegt“, so Michael Hettel, Global Produktmanager Round Tools bei LMT Tools. Die versetzt zueinander angeordneten Spanteiler reduzieren das Spanvolumen um die Hälfte und gewährleisten einen reibungslosen Abtransport der Späne auch bei hohen Schnittwerten. Je nach Durchmesser verfügen die Werkzeuge über bis zu 14 Spanteiler. Diese hohe Anzahl sorgt nicht nur für eine optimale Späneabfuhr, sondern auch für eine deutliche Vibrationsminderung, was sich positiv auf die Werkzeugstandzeit auswirkt.

Die Schneiden befinden sich bei Trochoidalfräsern nicht nur an der Spitze, sondern entlang der gesamten Länge des Werkzeugs. Durch das komplette Eintauchen des Carbloop in das Werkstück werden sehr große Zustelltiefen erreicht, was insbesondere bei der Bearbeitung von tiefen Taschen und Nuten nennenswerte Vorteile bietet. Eine spezielle Schneidengeometrie mit definierter Kantenpräparation und neuester Beschichtung ermöglicht hohe Schnittgeschwindigkeiten und garantiert höchste Zerspanleistungen sowie Zahnvorschübe. Eine absolute Besonderheit des Carbloop ist die 2 mm längere Schneide. „Dadurch kann der Fräser mehrfach nachgeschliffen werden, ohne Einbußen bei der maximalen Einsatztiefe zu erleiden“, erläutert Michael Hettel. Die Wiederaufbereitung verlängert die Lebensdauer um ein Vielfaches. Das schont Ressourcen und senkt die Produktionskosten.

Der Carbloop ist in zwei Varianten verfügbar: als Carbloop Steel für den Anwendungsbereich ISO-P und ISO-K sowie als Carbloop Inox für die Zerspanung von ISO-S- und ISO-M-Materialien. Schneidengeometrie, Beschichtung und Schneidkantenbehandlung wurden speziell für die zu bearbeitenden Werkstoffe entwickelt und sind optimal aufeinander abgestimmt. So lassen sich beste Fräsergebnisse erzielen. Vor allem Bauteile mit tiefen Kavitäten profitieren vom Umstieg auf das trochoidale Fräsen, denn das hohe Zeitspanvolumen bedeutet eine enorme Zeitersparnis. Aber auch dünnwandige oder labile Bauteile lassen sich dank der geringen Schnittkräfte ausgezeichnet bearbeiten.

„In der Regel kommen die Kunden wegen Problemen mit Spänen oder der Standzeit zu uns. Unsere Aufgabe ist es dann, Ursachenforschung zu betreiben und bessere Lösungen zu erarbeiten. Wenn tiefe Taschen oder Nuten im Spiel sind, bietet sich in vielen Fällen die trochoidale Frässtrategie an“, erzählt Michael Hettel und macht deutlich: „Unsere Mitarbeiter sind hervorragend geschult und verfügen über eine hohe Werkzeugkompetenz sowie langjährige Anwendungserfahrung. Dadurch wissen sie genau, welche Werkzeuge für welche Bauteile, Bearbeitungsstrategien, Maschinen, Werkstoffe etc. am besten geeignet sind. Diese technische Beratung ist mindestens genauso wichtig wie ein gutes Werkzeug, denn selbst das beste Werkzeug kann keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielen, wenn es nicht optimal eingesetzt wird.“

Dank der enormen Zeitspanvolumina, der immensen Zeitersparnis sowie der minimalen Maschinenbelastung eröffnet das trochoidale Fräsen ungeahnte Performance- und Effizienzpotenziale – sei es im Gesenk- und Formenbau, Aerospace oder allgemeinen Maschinenbau. Insbesondere die Schruppbearbeitung, bei der in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Materialabtrag erfolgen muss, profitiert von der innovativen Frässtrategie sowie der Performancestärke des Carbloop. Aber auch beim späteren Semischlichten kann der neue Leistungsträger von LMT Tools seine Stärken ausspielen, denn die versetzte Anordnung der Spanteiler sorgt für saubere und glatte Oberflächen. Und auch beim konventionellen Eckfräsen oder Besäumen macht der Carbloop mit seinen spezifischen Eigenschaften – hohe Zustelltiefe, hohe Schnittgeschwindigkeiten, effiziente Späneabfuhr und hohe Standzeit – eine gute Figur. „Der Zeit- und Kostendruck in der Fertigung ist enorm hoch. Mit dem Carbloop für das Trochoidalfräsen bieten wir eine hocheffiziente Werkzeuglösung, die maximale Wirtschaftlichkeit gewährleistet“, bringt es Michael Hettel auf den Punkt.