Könnyű, sokoldalú, igényes – az alumínium a sorozatgyártáshoz teljesítményorientált szerszámokat, stabil folyamatokat és az összes paraméter precíz beállítását igényli. Legyen szó autógyártásról, orvostechnikáról, gép- és berendezésgyártásról vagy elektronikáról – az alumíniumötvözetek alacsony súlyt kombinálnak jó szilárdsággal, magas korrózióállósággal és kiváló újrahasznosíthatósággal. Annak ellenére, hogy alapvetően jól megmunkálható, az anyag folyamatos kihívások elé állítja a felhasználót. Különösen a marás során a ragadások, a felrakódások vagy az ellenőrizetlen forgácsáramlás befolyásolhatja a folyamatbiztonságot. Ezért a gazdaságos megmunkálás szempontjából döntő fontosságú a szerszámgeometria, a vágóanyag, a vágási adatok és a hűtő-kenőanyag precíz beállítása. A Paul Horn GmbH szerszámportfóliójával számos olyan rendszert kínál, amelyek lehetővé teszik a gazdaságos forgácsolást.
Az alumínium globális jelentősége a termelési számokban tükröződik. Világszerte évente több mint 60 millió tonna könnyűfémet állítanak elő, különösen Ázsia, és itt elsősorban Kína játszik meghatározó szerepet. Az alumínium a harmadik leggyakoribb elem a földkéregben, a oxigén és a szilícium után, azonban kizárólag kötött formában fordul elő. Az ipari nyerés bauxitból történik a Bayer-eljárás és a későbbi olvasztásos elektrolízis révén.
Célzott ötvözőelemek, mint például szilícium, magnézium, réz vagy cink alkalmazásával a mechanikai tulajdonságok módosíthatók, ami közvetlen hatással van a forgácsolási viselkedésre.
Kiemelkedő tapadási hajlam
Az alumínium megmunkálásakor a munkadarab specifikus tulajdonságai különösen jól megmutatkoznak. Az alacsony keménység és az alacsony olvadáspont ugyan kedvez a magas vágási sebességeknek, de egyben kifejezett adhéziós hajlamot is eredményez. Megfelelő intézkedések nélkül kialakulhatnak felrakódások, amelyek negatívan befolyásolják mind a felületi minőséget, mind a szerszámok élettartamát. A modern alumínium marószerszámok ezért éles vágóélekkel, polírozott forgácsoló felületekkel és speciális forgácsformáló geometriákkal rendelkeznek, amelyek elősegítik a forgács könnyű eltávolítását. Kiegészítésként magas csúszási tulajdonságú bevonatok is alkalmazásra kerülnek, vagy – az alkalmazástól függően – tudatosan bevonat nélküli vágóélek, hogy a hegyességet maximálisan kihasználhassák.
A HORN átfogó marószerszám-programot kínál az alumínium megmunkálásához, amely a teljes keményfém maróktól kezdve a körmarószerszámokon át a PKD- és MKD-megoldásokig terjed. Különösen a nagy időspan volument igénylő marásnál kulcsszerepet játszanak az egy- vagy késhornyú szerszámok, amelyek nagy forgácstérrel rendelkeznek. Ezek lehetővé teszik a magas előtolásokat és vágási sebességeket anélkül, hogy akadályoznák a forgács áramlását. Tipikus alkalmazások közé tartozik a zsebmaraás, a merülés, valamint az alumínium alkatrészek nagy anyageltávolítással történő élkiképzése.
Polikristályos gyémánt
A bonyolultabb feladatokhoz és hosszú állásidőkhöz elsősorban gyémánttal bevont szerszámokat használnak. A polikristályos gyémánt kiválóan alkalmas alumíniumötvözetek marására, különösen nagy darabszámok esetén, magas kopásállósága és alacsony tapadási hajlama miatt. Az éles vágóélek lehetővé teszik a magas felületi minőséget és a stabil folyamatokat még magas vágási paraméterek mellett is. A klasszikus forgácsolási műveleteken kívül a PKD különösen a marási területen terjedt el, például szerkezeti elemek síkmarásánál vagy összetett geometriák kontúrmérésénél.
Az utóbbi években a Horn következetesen bővítette PKD-portfólióját, és ma már a PKD-vel ellátott forgácsoló lapkák mellett fixen szerelt marószerszámokat is kínál, amelyek kifejezetten a nagy teljesítményű megmunkálásra lettek tervezve. Ezeket a szerszámokat először 2024-ben mutatták be egy standardizált program keretében, és számos alkalmazást lefednek – nemcsak alumíniumban, hanem más nem vasalapú anyagokban is. A szerszámrendszer magas merevséget és forgási pontosságot tesz lehetővé, ami közvetlenül tükröződik a felületi minőségben és a folyamatstabilitásban.
Új lehetőségek a nagy teljesítményű forgácsolásban
Egy példa erre a DG-cserélhető fej rendszer PKD-vágókkal, amely egy meglévő keményfém rendszerre épül, és gyémánttal bevont vágókkal bővítették. A moduláris felépítésnek köszönhetően különböző acél vagy keményfém szárvariációk állnak rendelkezésre, így a rendszer nagy kinyúlási hosszúságú alkalmazásokhoz is alkalmas. Egy másik kiemelkedő jellemzője egy síkmaró rendszer, amely precíz kerek és sík futási tulajdonságokkal rendelkezik. Ennek a rendszernek a magas merevsége lehetővé teszi olyan vágási értékek elérését, amelyek még a nagy teljesítményű marógépeket is határaikra juttatják, és új lehetőségeket nyit meg a nagy teljesítményű forgácsolásban.
A legmagasabb optikai követelményekkel rendelkező alkalmazásokhoz, például az szerszám- és formagyártásban, a monokristályos gyémánttal végzett magas fényű forgácsolás is alkalmazásra kerül. A marás során ez az anyag olyan felületi minőséget biztosít, amely feleslegessé teszi a későbbi polírozást. Ez nemcsak időt takarít meg, hanem növeli a komponens minőségének reprodukálhatóságát is. Különösen olyan alkatrészek esetében, amelyek felülete később bevonva vagy krómozva lesz, ez a folyamatbiztonság döntő előnyt jelent.
Állandó minőség hosszú üzemidő alatt
Az alumínium alkatrészek növekvő használata, például az autóiparban alkalmazott új gyártástechnológiák, mint a Gigacasting révén, hangsúlyozza a teljesítményorientált marási megoldások fontosságát. Ugyanakkor a felhasznált anyagok is változnak, ami új követelményeket támaszt a rugalmassággal és a precizitással szemben. A modern marószerszámoknak ezért nemcsak magas eltávolítási sebességet kell lehetővé tenniük, hanem hosszú üzemidő alatt is állandó minőséget kell biztosítaniuk. Az összehangolt szerszámkoncepciók, innovatív vágóanyagok és alkalmazás-specifikus geometriák révén ezek a követelmények teljesíthetők, és az alumínium gazdaságos megmunkálása fenntartható módon optimalizálható.
Kapcsolat:
