Safe-Lock® ist ein Werkzeugaufnahmesystem für Zylinderschaftwerkzeuge, das eine sehr hohe Auszugsicherung bei Hochleistungsbearbeitungen bietet. Mit einer Kombination aus Reibschluss und Formschluss mit hoher Präzision garantiert dieses System eine optimale Prozesssicherheit, längere Standzeiten des Werkzeugs und eine höhere Produktivität. Nun hat Kennametal für das Safe-Lock-System eine Lizenzvereinbarung mit dem deutschen Unternehmen Haimer GmbH geschlossen.
Die zukünftige Entwicklung von Komponenten aus fortschrittlichen, hochfesten und leichten Werkstoffe wie Titan-Legierungen, Inconel und neue Aluminium-Legierungen wird von Herstellern aus verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Rüstung sowie von der Energie- und Automobilindustrie genau untersucht.
Diese neuen Werkstoffe stellen nicht nur bei der Bearbeitung bedeutende Herausforderungen dar; durch den Wettbewerbsdruck in diesen internationalen Branchen wird die Suche nach effizienten Herstellungslösungen zu einer Priorität.
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| Kennametal hat für das Safe-Lock-System eine Lizenzvereinbarung mit dem deutschen Unternehmen Haimer GmbH geschlossen. |
„Besonders deutlich wurde dies in den vergangenen Jahren, genauer gesagt seit es Hochleistungswerkzeuge auf dem Markt gibt, die die Bearbeitung dieser Werkstoffe erleichtern“, so Keith Wiggins, Projektleiter für Werkzeugsysteme bei Kennametal. „Viele Branchen modernisieren aktuell ihre Produktionsressourcen (Werkzeugmaschinen, Zerspanungswerkzeuge und Werkzeugaufnahmesysteme), damit diese den hohen Drehmomenten, Vorschüben und einwirkenden Schnittkräften widerstehen können und so gewährleistet ist, dass die Bearbeitung dieser teuren Komponenten zuverlässig und problemlos durchgeführt werden kann.“
Das Risiko, dass Hochleistungsschaftfräser bei den möglichen extremen Kräften aus der Werkzeugaufnahme gezogen werden, hat sich deutlich erhöht. Schrumpfspannfutter zum Beispiel erzeugen die Werkzeugspannung ausschließlich über den Reibschluss. Sie sind ausgesprochen präzise, doch die Spannkraft reicht für anspruchsvolle Schruppanwendungen bisweilen nicht aus.
Als Standardlösung der Branche diente jahrelang der Weldon-Schaft als Pflichtausstattung für Schaftfräswerkzeuge. Der Weldon-Zylinderschaft mit Mitnahmefläche zur Befestigung über eine Spannschraube wurde für zwei Aufgaben entwickelt: Zum einen, um Auszugskräfte auszugleichen, und zum anderen, um bei Schruppbearbeitungen und anderen Bearbeitungen mit hohem Zerspanungsvolumen die Spindelleistung möglichst effektiv auf den Schaftfräser zu übertragen. Schätzungsweise rund 70 % aller Anwender verwenden aus Sicherheitsgründen Weldon-Aufnahmen für die Hochleistungszerspanung, da die Spannschraube einen Formschluss erzeugt. Dies geht jedoch auf Kosten der Werkzeug- und Rundlaufgenauigkeit, was auf den typischen Offset und den 1-Linien-Kontakt des Zerspanungswerkzeugs in der Aufnahmebohrung zurückzuführen ist. Kürzere Standzeiten sind hier die typische Folge.
Zuverlässiges Hochleistungsfräsen
Safe-Lock ist eine Auszugsicherung für Zerspanungswerkzeuge mit Zylinderschaft. In den Werkzeugschaft werden spiralförmige Nuten geschliffen. Zusammen mit den entsprechenden Mitnehmern im Halter verhindern diese, dass sich das Werkzeug bei extremen Bearbeitungsbedingungen drehen oder aus dem Spannfutter gezogen werden kann. Durch den spiralförmigen Verlauf der Safe-Lock-Nuten kann die Werkzeuglänge eingestellt werden. So können die Werkzeuge wie üblich nachgeschliffen und voreingestellt werden.
Safe-Lock kann mit aktuellen Werkzeugaufnahmesystemen kombiniert werden, wie zum Beispiel mit der Schrumpfspanntechnologie, und kann damit sowohl für die Hochleistungsbearbeitung eingesetzt werden, wie auch bei Bearbeitungen mit großen Zerspanungsvolumen. Das Safe-Lock Schrumpfspannfutter wird wie gewohnt erhitzt und das Werkzeug mit einer leichten Drehbewegung eingesetzt. Die Safe-Lock Mitnahmeelemente positionieren sich automatisch in den Nuten. Um die spielfreie Positionierung des Werkzeugs zu erleichtern, kann eine Feder verwendet werden. Das Spannfutter kühlt nach einigen Sekunden ab und erzeugt so den Reib- und Formschluss.
Beim Schrumpfen wird eine Rundlaufgenauigkeit von < 3 µm erreicht. Das entspricht einer Verbesserung um das Zehnfache als bei einer Standardspannung in einer Weldon-Werkzeugaufnahme. So wird eine stabile und präzise Werkzeugspannung erreicht, die noch größere Schnitttiefen und noch höhere Vorschübe ermöglicht. Die Vorteile sind eindeutig: Zeitersparnis, höhere Produktivität, geringere Fehlerquote, weniger Vibration und problemlose Anwendung.
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