Vollhartmetallfräser für die optimierte Titanbearbeitung in der Luft- und Raumfahrt

Walter hat die Erweiterung seines Portfolios an Vollhartmetallfräsern bekannt gegeben und führt eine spezialisierte Werkzeugserie ein, die auf die Optimierung der Materialabtragsraten bei schwer zerspanbaren Werkstoffen ausgelegt ist. Die neuen Werkzeuge verfügen über fortschrittliche Schneidgeometrien, die für die Hochleistungsbearbeitung von Titanlegierungen und rostfreien Stählen in der Luft- und Raumfahrt-, Medizin- und Energieindustrie entwickelt wurden. Um diese Bearbeitungsleistungen in anspruchsvollen Produktionsumgebungen zu gewährleisten, verfügen die Werkzeuge über optimierte Schneidenkonfigurationen, die auch unter hohen mechanischen Belastungen zuverlässig arbeiten.

Differenzielle Zahnteilung und Spanbrechergeometrie
Die Konstruktion leistungsstarker Vollhartmetallfräser erfordert spezielle Stabilisierungskonzepte, um Vibrationen bei dynamischen Fräsprozessen zu verhindern. Durch die präzise differenzielle Zahnteilung entlang der Schneiden werden harmonische Frequenzen unterbrochen, die bei kontinuierlichem Hochgeschwindigkeitskontakt mit anspruchsvollen Werkstoffen entstehen. Diese Geometrie minimiert Resonanzen und ermöglicht selbst bei hohen Schnittparametern einen ruhigen Lauf und hochwertige Oberflächen.

Für unterschiedliche Bearbeitungsstrategien umfasst das Portfolio spezialisierte Varianten mit fünf oder sieben Schneiden. Die MC331-Advance-Ausführungen ohne Spanbrecher sind für hochpräzise Schlichtbearbeitungen ausgelegt, während die MC333-Advance-Varianten mit Spanbrecher die Spanabfuhr verbessern.

Durch die kontrollierte Aufteilung langer Titanspäne in kleinere Segmente verhindert die Spanbrechergeometrie die Bildung von Spänenestern am Werkzeughalter und reduziert die Wärmeentwicklung in der Schnittzone. Dadurch werden lokale thermische Belastungen verringert und vorzeitiger Schneidenverschleiß vermieden.

Mehrschneidige Mikrogeometrien und Optimierung der Werkzeugstruktur
Die Mikrogeometrie umfasst metrische Durchmesser von 6 mm bis 25 mm und eignet sich für komplexe Taschenfräs- und Schulterbearbeitungen. Mit universellen Schneidstoffsorten wie der speziellen WK40EA-Beschichtung bieten die Werkzeuge eine hohe Warmhärte sowie eine ausgezeichnete chemische Verschleißbeständigkeit bei der Bearbeitung von Titanlegierungen wie Ti6Al4V und austenitischen Edelstählen wie 316L. Schnittlängen vom Zwei- bis Fünffachen des Werkzeugdurchmessers ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung des Verschleißes entlang der Schneiden bei tiefen Taschenfräsbearbeitungen.

Bei dynamischen Fräsprozessen mit hohen Materialabtragsraten sorgt der steife Kerndurchmesser für eine hohe Torsionssteifigkeit und reduziert seitliche Durchbiegungen. Dadurch können kleine Eckradien enge Profilgenauigkeiten einhalten, ohne Mikroausbrüche an den Schneidkanten zu verursachen.

Die modulare Auslegung ermöglicht zudem wiederholte Aufbereitungszyklen, wodurch der langfristige Werkzeugverbrauch reduziert wird. Für kundenspezifische Anwendungen können die Werkzeuge über den Walter Xpress Service an nicht standardisierte Werkzeugaufnahmen angepasst werden, wodurch die Bearbeitungseffizienz verbessert wird.

Zusätzliche technische Einordnung (nicht Bestandteil der ursprünglichen Produktankündigung)
Im Markt für Hochleistungs-Vollhartmetallfräser für die Luft- und Raumfahrt konkurriert die neue Werkzeugserie direkt mit etablierten Produktlinien wie der Harvi-Serie von Kennametal oder der Jabro-Familie von Seco Tools. Technische Vergleiche zeigen, dass herkömmliche Schaftfräser mit gleichmäßiger Zahnteilung bei der Bearbeitung von Titanstrukturen zu regenerativen Vibrationen neigen, was geringere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe erforderlich macht. Die Walter-Plattform nutzt dagegen asymmetrische Spiral- und Teilungswinkel zur Stabilisierung der Schnittkräfte.

Diese Konstruktion reduziert Spindelvibrationen und verlängert die Standzeit auch bei großen axialen Zustellungen. Darüber hinaus kommen spezielle Hartmetallsubstrate zum Einsatz, die der geringen Wärmeleitfähigkeit hitzebeständiger Superlegierungen entgegenwirken.

Für maximale Materialabtragsleistungen von über 90 Prozent bei tiefen Taschenbearbeitungen ist jedoch eine präzise Abstimmung mit modernen Hochdruck-Innenkühlsystemen erforderlich. Eine unzureichende Kühlmittelversorgung in engen Bearbeitungskanälen kann zu Spanrückschnitt und lokalem thermischen Schock führen, wodurch die Standzeitvorteile gegenüber speziellen Wendeschneidwerkzeugen mit externen Kühldüsen reduziert werden können.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Redakteurin bei Induportals – mit Unterstützung von KI adaptiert.

www.walter-tools.com