So gelingt die hochglänzende Oberflächenqualität

Was heißt Oberflächenqualität? Spiegelnde Oberflächen, hochglänzendes Aluminium. Aber wie lässt sich das produzieren? Welche Maschinen sind nötig? Markt- und Technologieführer fassen ihr Technologierezept für sicher fräsbare Hochglanzoberflächen zusammen.

Zur Erzeugung von Hochglanzflächen müssen alle Details stimmen, daher entwickelt Röders die Steuerungs- und Regelungstechnik seiner Maschinen schon seit über 30 Jahren selbst: Mit der 32-kHz-Regelung sowie der hochgenauen Bahn- und Geschwindigkeitsplanung unserer Steuerung RMS6 in Zusammenspiel mit der hohen Maschinensteifigkeit und Dynamik der Maschinen kann man mit passenden Werkzeugen und NC-Programmen in allen typischen Materialien Hochglanzoberflächen erreichen. Wie das auch für Aluminium-Prototypen sehr wirtschaftlich funktioniert, haben wir auf der Formnext in Frankfurt gezeigt. Werkzeugseitig setzten wir auf der RXP 601 DSH neben Vollhartmetallwerkzeugen von Aura im Durchmesserbereich von 16 bis 1 mm einen 6-mm-Diamantfräser von Horn zum Feinschlichten der Hochglanzflächen ein. Bei der RXP 601 DSH standen uns dafür in Frankfurt mit einer wälzgelagerten HSK50-Spindel bis zu 36.000 Umdrehungen zur Verfügung.

Maschine, Spindel, Werkzeug, Spannmittel – alle Komponenten müssen optimiert und aufeinander abgestimmt sein. Und dann noch die richtigen Parameter wählen. Die wählbaren Drehzahlen und Schnittgeschwindigkeiten sind aber nur sekundär, müssen lediglich zum Material und Werkzeugdurchmesser passen. Wichtiger sind Laufruhe und Eigenschwingungsverhalten der Spindel, die man sonst 1:1 auf der Oberfläche ablesen kann. Gleiches gilt für die Frässtrategie. Mit unseren Fräsern lässt sich plan- oder umfangfräsen. Wichtig ist, dass man nicht beides gleichzeitig tut, sonst gibt es ungewollte, sichtbare Effekte. Das heißt also: Die Eckfräser dürfen entweder nur axial oder nur radial eingesetzt werden. Darüber hinaus sollten Sie mit Diamantwerkzeugen ausschließlich Nicht-Eisen-Metalle oder Kunststoffe bearbeiten. Auf keinen Fall ferrit-basierte Materialien, weil sonst eine chemische Reaktion eintritt: Das Eisen diffundiert den Diamant weg und löst ihn quasi auf.

Generell setzt Hermle in seinen Bearbeitungszentren nur High-end-Komponenten ein. Hochmoderne Steuerungen wie die TNC 640 von Heidenhain, die richtige Schnittstelle wie HSK-A63, Spindeldrehzahlen bis 42.000 min-1 und Drehmomente bis 173 Nm sind natürlich Voraussetzungen für hochglänzende Oberflächen. Aber auch die Bauweise und die Mechanik der Zentren sind mit entscheidend, denn hier entsteht die Präzision. Dazu kommen Vorschübe bis 60 m/min bei Tischzuladungen von über 1.000 kg. Unser Geheimnis liegt darin, dass wir im Setup die Komponenten entsprechend der machbaren Dynamik und gewünschten Oberflächengüten anpassen. Wobei die optimale Abstimmung des NC-Programms mit den Spannmitteln, Werkzeugen, des Werkstoffs, den Umgebungseinflüssen, ja selbst des gewählten Kühlschmierstoffs eine entscheidende Rolle spielt. Also viele Faktoren, die nur perfekt abgestimmt zum optimalen Ergebnis führen. In Summe können so sehr homogene, gleichmäßig spiegelnde Oberflächen erzeugt werden.

Datron AG, Mühltal

Der ausschlaggebende Punkt, um hochglänzende Aluminiumoberflächen erzeugen zu können, ist das ‚Alles-aus-einer-Hand‘-Prinzip. Datron bietet dafür die gesamte Bandbreite: Angefangen bei einer großen F&E-Abteilung, die sich bei der Optimierung und Entwicklung neuer Technologien auf das Zusammenspiel zwischen Maschine, Steuerung und Werkzeug fokussiert. Im Detail sind das die leistungsstarken Datron-Fräsmaschinen mit dem neuen Flaggschiff Datron MXCube, aber auch die Datron neo als Einsteigersystem, die ebenso den nötigen Mix aus Steifigkeit und geringem Eigengewicht bietet für ausgezeichnete Oberflächenqualität auch bei hoher Dynamik. Insbesondere überzeugen die Datron-Fräsmaschinen in der 3-Achs-Aluminiumzerspanung. Hohe Drehzahlen in Kombination mit den eigenen gewuchteten einschneidigen Datron-Werkzeugen führen hier zu einer hervorragenden Oberflächengüte. Für den entscheidenden Vorteil sorgt zudem unsere intuitive und einfach zu erlernende Steuerung Datron next.