Zwei Schaftfräser können fast identisch aussehen und bei derselben Aufgabe trotzdem sehr unterschiedliche Leistung bringen. Oft liegt der Unterschied in der Beschichtung. Schaftfräser-Beschichtungen sind dünne Schutzschichten, mit denen ein Zerspanungswerkzeug Wärme, Reibung und Verschleiß besser standhält. Bei CNC-Schaftfräsern kann die richtige Beschichtung längere Standzeiten, sauberere Oberflächen und weniger unerwartete Werkzeugwechsel bedeuten.
Dieser Leitfaden zu Schaftfräser-Beschichtungen erklärt in einfachen Worten, was Beschichtungen auf Hartmetall-Schaftfräsern bewirken, wie sich die gängigsten Arten unterscheiden und wie Sie eine Beschichtung auf den Werkstoff abstimmen, den Sie bearbeiten.
Was sind Schaftfräser-Beschichtungen und warum sind sie wichtig?
Eine Schaftfräser-Beschichtung ist eine sehr dünne Schicht, die auf die Oberfläche eines Zerspanungswerkzeugs aufgebracht wird.
Eine gut gewählte Beschichtung hilft vor allem auf vier Arten:
- Hält Wärme stand: Beim Zerspanen von Metall entsteht an der Schneide des Werkzeugs starke Wärme. Die Beschichtung wirkt wie ein Schutzschild, sodass die Schneide länger scharf bleibt.
- Widersteht Verschleiß: Eine harte Beschichtung schützt die Schneide vor Scheuern und Abrieb und verlangsamt so den Werkzeugverschleiß.
- Senkt die Reibung: Auf einer glatteren Oberfläche gleiten Späne leichter ab, statt das Werkzeug zuzusetzen.
- Verhindert Anhaften: Manche weichen Metalle neigen dazu, an der Schneide anzuhaften. Die richtige Beschichtung hilft, solche Anlagerungen zu verhindern.
Eine Beschichtung wirkt am besten als Teil einer durchgängigen Werkzeugauslegung. Hartmetall, Schneidenform und Beschichtung müssen alle zur Aufgabe passen. Deshalb kombiniert Bauron Hartmetall-Schaftfräser aus Feinkornhartmetall mit Beschichtungsoptionen, die für die jeweilige Anwendung ausgewählt werden.
Gängige Schaftfräser-Beschichtungen im Überblick
Diese kurze Übersicht vergleicht die Beschichtungen für Hartmetall-Schaftfräser, denen Sie am häufigsten begegnen. Nutzen Sie sie als Ausgangspunkt für die Werkzeugauswahl.
| Beschichtung | Hauptstärke | Am besten geeignet für | Weniger geeignet für |
|---|---|---|---|
| AlTiN | Hohe Wärmebeständigkeit | Edelstahl, legierter Stahl, gehärteter Stahl | Aluminium |
| nACo | Sehr hohe Wärme- und Verschleißbeständigkeit | Superlegierungen, Titan, Edelstahl | Aluminium |
| TiAlN | Gute Allround-Leistung | Allgemeine Stahlbearbeitung | Aluminium |
| DLC | Sehr glatt, geringe Reibung | Aluminium, Kupfer, Kunststoffe | Stahl |
| ZrN | Antihaft-Oberfläche | Aluminium, Messing, andere weiche Metalle | Gehärteter Stahl |
| Unbeschichtet (poliert) | Größtmögliche Schneidenschärfe | Aluminium, Kunststoffe, Fertigbearbeitung | Zerspanung mit hoher Wärmeentwicklung |
So wählen Sie Schaftfräser-Beschichtungen für Ihren Werkstoff aus
Der Werkstoff, den Sie zerspanen, ist der wichtigste Faktor bei der Wahl einer Beschichtung. Stellen Sie sich vor der Entscheidung diese fünf Fragen:
- Welchen Werkstoff bearbeite ich?Weiche Metalle und harte Stähle erfordern sehr unterschiedliche Beschichtungen.
- Wie viel Wärme entsteht beim Schnitt?Hohe Schnittgeschwindigkeiten, zähe Legierungen und Trockenbearbeitung erhöhen die Wärme.
- Haften Späne am Werkzeug an?Weiche, schmierende Metalle setzen sich oft an der Schneide fest.
- Um welche Bearbeitungsart handelt es sich?Schruppen, Nutenfräsen und Fertigbearbeitung belasten das Werkzeug unterschiedlich.
- Wie viele Teile fertige ich?Große Serien rechtfertigen in der Regel eine leistungsstärkere Beschichtung.
Die besten Schaftfräser-Beschichtungen nach Werkstoff
Jeder Werkstückwerkstoff stellt das Zerspanungswerkzeug vor eigene Herausforderungen. Manche Metalle haften an der Schneide an, andere erzeugen starke Wärme oder verschleißen das Werkzeug schnell.
So ordnen Sie den gängigsten Werkstoffen die Schaftfräser-Beschichtungen zu, die am besten mit ihnen zurechtkommen:
- Aluminium und andere weiche Metalle: Bei Aluminium ist das Hauptproblem das Anhaften, nicht die Wärme. Aluminiumspäne können mit der Schneide verschweißen und die Oberfläche verderben. Glatte, antihaftende Beschichtungen wie DLC und ZrN helfen, dies zu verhindern, und auch polierte unbeschichtete Werkzeuge eignen sich gut. Bauron bietet für Aluminium DLC- und ZrN-Beschichtungsoptionen an, kombiniert mit scharfen Schneiden und polierten Nuten, die einen freien Spanfluss unterstützen.
- Edelstahl, Titan und Superlegierungen: Diese Werkstoffe sind zäh und halten die Wärme an der Schneide, sodass Werkzeuge schnell verschleißen. Wärmebeständige Beschichtungen wie AlTiN und nACo sind hier die übliche Wahl. Bauron kombiniert diese Beschichtungsoptionen mit speziellen Nutengeometrien, die helfen, die Wärme zu kontrollieren und Vibrationen beim Zerspanen zu reduzieren.
- Gehärteter Stahl: Gehärteter Stahl erfordert ein Werkzeug, das zugleich sehr hart und wärmebeständig ist. AlTiN- und nACo-Beschichtungen sind hier gängige Optionen. Die Werkzeuge von Bauron für gehärteten Stahl nutzen außerdem Feinkornhartmetall und sorgfältig präparierte Schneiden, damit sie auch unter hohem Schnittdruck stabil bleiben.
- Verbundwerkstoffe und Kohlefaser: Kohlefaser ist sehr abrasiv und verschleißt gewöhnliche Werkzeuge schnell. Für diese Werkstoffe werden häufig diamantartige Beschichtungen eingesetzt. Bauron bietet außerdem spezielle Fräserformen an, die Fasern sauber schneiden und Delamination reduzieren.
Beschichtet, unbeschichtet oder Sonderwerkzeug: Welcher Schaftfräser ist der richtige?
Beschichtete Schaftfräser sind bei den meisten Aufgaben in der Metallzerspanung die Standardwahl, weil sie länger halten und Wärme besser vertragen. Eine polierte, unbeschichtete Schneide ist extrem scharf, was bei der Fertigbearbeitung von Aluminium und Kunststoffen hilft.
Möglicherweise sehen Sie AlTiN und TiAlN auch nebeneinander aufgeführt. Es handelt sich um eng verwandte Beschichtungen. Vereinfacht gesagt wird AlTiN in der Regel für heißere, anspruchsvollere Schnitte bevorzugt, während TiAlN eine solide Allround-Option für die alltägliche Stahlbearbeitung ist.
Ein Sonderwerkzeug kann in folgenden Fällen die bessere Wahl sein:
- Das Bauteil erfordert eine ungewöhnliche Größe, Reichweite oder Schneidenform.
- Ein Standardwerkzeug verschleißt in einem bestimmten Werkstoff immer wieder zu schnell.
- Ein einziges Werkzeug könnte mehrere Arbeitsgänge ersetzen und Bearbeitungszeit sparen.
- Hohe Stückzahlen machen eine längere Standzeit besonders wertvoll.
Für solche Fälle konstruiert Bauron Sonderfräser mit Beschichtungen, die auf den Werkstoff abgestimmt sind. Die Werkzeuge können nach Ihren CAD-Dateien, Zeichnungen oder physischen Mustern gefertigt werden.
Fazit: Klüger auswählen, besser zerspanen
Die Wahl zwischen verschiedenen Schaftfräser-Beschichtungen muss nicht kompliziert sein. Beginnen Sie mit dem Werkstoff: antihaftende Beschichtungen wie DLC und ZrN für Aluminium und wärmebeständige Beschichtungen wie AlTiN und nACo für schwerer zerspanbare Metalle. Berücksichtigen Sie anschließend Wärme, Bearbeitungsart und Stückzahl. Die richtige Zuordnung sorgt dafür, dass CNC-Schaftfräser länger halten, und senkt Ihre Kosten pro Teil.
Fachkundige Hilfe bei der Wahl der richtigen Schaftfräser-Beschichtung
Jede Bearbeitungsaufgabe ist anders, und die richtige Beschichtung hängt von Ihrer Anwendung ab. Die Ingenieure von Bauron prüfen Ihren Werkstoff, Ihre Maschine und Ihre Fertigungsziele und empfehlen dann die passende Beschichtung und Werkzeugauslegung. Wir unterstützen alles vom einzelnen Prototyp bis zur kompletten Serienfertigung.
Für eine schnellere Empfehlung senden Sie uns Ihre Bauteilzeichnung, den Werkstoff, die Toleranzen, Angaben zur Maschine und die erwartete Stückzahl. Danach können Sie über Ingenieur kontaktieren eine Beratung zur Beschichtung anfragen oder ein individuelles Fräsangebot einholen.
