Höchste Leistungsfähigkeit durch PKD

Aluminiumwerkstoffe für Automobilteile lassen sich mit den neuen Planfräsern der Baureihe KBDM von Kennametal bestens bearbeiten. Jeder, der schon einmal eine Zylinderkopfdichtung an einem Verbrennungsmotor ausgetauscht hat, weiß, dass diese nur dann dicht ist, wenn sowohl der Zylinderkopf als auch der Motorblock eine glatte, plane Oberfläche aufweisen. Das ist natürlich auch den Automobilherstellern bewusst. Darum setzen sie alles daran, stets ein gleichmäßiges Oberflächenfinish und hohe Produktionsraten bei maximaler Werkzeuglebensdauer und geringstmöglichen Werkzeugkosten je gefertigtem Teil zu erreichen.

„Als würde man Sand zerspanen…“

Viele Fertigungsfachleute mögen denken: «Wo ist das Problem? Aluminium ist einer der am einfachsten zu zerspanenden Werkstoffe überhaupt.» Tatsächlich trifft diese Aussage auf den weit verbreiteten Werkstoff 6061 -T6 voll und ganz zu. Die Aluminiumlegierungen, die in der Automobilbranche zum Einsatz kommen, verfügen jedoch über ganz andere Eigenschaften. So werden die Sorten 319 und 390 zwar häufig in die komplexen Formen gegossen, die für Motorblöcke, Kolben, Zylinderköpfe, Umlenkrollen und ähnliche Teile benötigt werden. Aber aufgrund ihres hohen Siliziumgehalts, der den des 6061-Werkstoffes leicht um das 20- bis 30-fache übersteigen kann, ist es, als würde man Sand zerspanen.  Glücklicherweise steht denjenigen, die diese abrasiven Metalle bearbeiten oder zerspanen müssen, eine bessere Alternative als Hartmetallwerkzeuge zur Verfügung.

Spiegelglatt

Und mit diesen Werkzeugen können je Schneidkante zehntausende Teile mit einem spiegelglatten Oberflächenfinish gefertigt werden.  „Oberflächengüten von 2-3µm Ra lassen sich mit den neuen Werkzeugen ohne weiteres erreichen.“, sagt Tim Marshall, Senior Global Product Manager für Wendeplattenfräsen bei Kennametal. Bei der neuen Planfräser-Baureihe kommt für die Feinbearbeitung ein Aluminiumträgerwerkzeug mit Keilklemmung und einstellbaren Plattensitzen zum Einsatz. Zur Auswahl stehen verschiedene Schneideinsätze aus polykristallinem Diamant (PKD). Diese reichen von Mini-Schneidplatten für leichte

Schlichtschnitte bis hin zu Feinschlichtplatten und Kassetten-Fräseinsätzen mit einer axialen Schnitttiefe von 12,7mm für die Schruppbearbeitung und das Schulterfräsen. Die Rede ist hier von den PKD-Planfräsern der KBDM-Baureihe. Sie wurden für die Hochvolumenproduktion ausgelegt und sind standardmäßig in Größen von 63-200 mm erhältlich. Kundenindividuell kann Kennametal Fräser bis 550 mm Durchmesser anbieten.

Spezielle PKD-Sorten entwickelt

Das Besondere: Kennametal hat zwei spezielle PKD-Sorten entwickelt. Die feinkörnige PKD-Sorte KD1400 ist bei guter Abriebfestigkeit besonders beständig gegen Ausbrüche. Die grobkörnige PKD-Sorte KD1425 hingegen ist weniger beständig gegen Ausbrüche, dafür aber besonders abriebfest und thermisch stabil. Beide Sorten ermöglichen je nach Legierung und Steifigkeit des Frässystems sehr hohe Schnitttiefen. Kennametal empfiehlt eine Ausgangsschnittgeschwindigkeit von 1000 m/min und einen Vorschub von 0,1mm je Schneide, auch wenn deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe möglich sind.

Die Genauigkeit ist beim Planfräsen einer der Schlüsselfaktoren. Bei der Endbearbeitung eines Motorblocks oder einer Zylinderkopfdichtung muss angesichts der hohen Spindeldrehzahlen nicht nur die Maschine bestens ausgewuchtet sein, sondern es muss auch stets die geforderte Oberflächengüte erreicht werden.»    Die Planfräser der KBDM-Baureihe sind in Standardgrößen von 63-200 mm ab Lager verfügbar. Auf Anforderung können Werkzeuge bis 550 mm Durchmesser gefertigt werden.