Der Beginn einer neuen (Stand-)Zeitrechnung

Iscar ist dem idealen Werkzeug mit deren Sumo-Tec-Schneidstoffen wieder einen großen Schritt näher gekommen. Glaubt man den ersten Erfahrungswerten der Ettlinger Werkzeug-Spezialisten, bricht besonders für die Hersteller von großen Formen und Gesenken eine neue (Stand-)Zeitrechnung an. „Das große Plus der neuen Schneidstoffe ist die Prozesssicherheit, die wir vor allem durch eine spezielle Nachbehandlung im Anschluss an den Beschichtungsprozess erzielen“, verrät Werkzeug-Experte Marco Reiß.

Standzeitschwankungen bei Werkzeuglaufzeiten von mehreren Stunden sind speziell bei der Bearbeitung von großen Werkstücken nicht akzeptabel. Unser Kunde muss sich zu jeder Zeit auf das sich im Einsatz befindliche Zerspanwerkzeug verlassen können“, erklärt Marco Reiß den Entwicklungsfokus von Iscar auf die Prozesssicherheit. In punkto Werkzeug- und Formenbau konzentriert sich Iscar mit seinen Werkzeugen vor allem auf das Schruppen. „Extreme Auskraglängen und hohe Zerspanungsvolumina sind das Markenzeichen unserer typischen Werkzeuge für die Vorbearbeitung von Formen und Gesenken“, betont Marco Reiß, aber auch im Finishing hat Iscar ein komplettes Programm vorzuweisen. Hier liegt der Entwicklungsfokus auf der Modularität, um für jede Bearbeitung das passende Werkzeug in Bezug auf Stabilität, Schneidenzahl und Schneidstoff aus einem Baukastensystem zusammenzustellen. Das System MultiMaster macht das möglich. „Selbstverständlich sind die neuen Sumo-Tec-Schneidstoffe auch für die Schlichtwerkzeuge verfügbar. Damit erzielt der Kunde kurze Durchlaufzeiten bei hohen Oberflächengüten und bester Maßhaltigkeit. Standzeitschwankungen sind dank der neuen Beschichtungstechnologie minimiert“, erklärt Marco Reiß. Idee sei gewesen, vor allem die Reproduzierbarkeit der Werkzeug-Wechselintervalle auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten weiter zu präzisieren. Noch wichtiger waren aber die Standzeiten. „Eine Stunde hat nun mal 60 und nicht 55 Minuten. Denn auf die Standzeitzusagen des Werkzeugherstellers muss sich der Werker und noch mehr der Formenbauer an der Maschine heute mehr denn je verlassen können und hier sind wir einen ganz entscheidenden Schritt weitergekommen.“ Marco Reiß beziffert das Standzeitplus der aufwändig herzustellenden Sumo-Tec-Schneidstoffe vorsichtig geschätzt zwischen 20 und 30% – allerdings gleichzeitig mit leicht erhöhten Schnittgeschwindigkeiten. Das Geheimnis liegt laut Technik-Chef Kurt Brenner in erster Linie in der völlig neuen entwickelten Nachbehandlung der Wendeschneidplatten nach dem Beschichten. „Diese kann unabhängig von den jeweiligen Schneidstoffen, Beschichtungen oder Geometrien angewandt werden und sorgt für rundum mehr Werkzeug-Performance und Prozesssicherheit. Die typischen Droplets der PVD-Beschichtungen lassen sich so weitgehend eliminieren“, was nach Erfahrung von Kurt Brenner zu besseren WSP-Oberflächen, zu geringerer Aufbauschneiden-Bildung, zu einem besseren Spanfluss und schließlich zu spürbar weniger Verschleiß führt. Dem Anwender verspricht Iscar mit diesen neuen, auf PVD-Beschichtungen basierenden Schneidstoffen, die vor allem die Stahlbearbeitung dominieren, handfeste Vorteile bei reduzierten Werkzeugkosten. Bei den dickeren, vor allem für die Gusszerspanung, wie Formkästen, prädestinierten CVD-Beschichtungen werden durch die Spezial-Nachbehandlung Spannungen innerhalb der Beschichtung eliminiert und somit Mikrorisse verhindert, die zu einer Abplatzung der Schicht führen können. „Die Verschleißfestigkeit steigt, die Aufbauschneiden-Bildung wird reduziert, es werden höhere Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 15% realisiert und die Prozesssicherheit wird weiter verbessert“, fasst Kurt Brenner zusammen. In Gold und Schwarz fallen die neuen Wendeplatten aber nicht nur optisch auf, denn jede Schicht hat auch ihre Funktion. Der goldene Bereich bleibt unbehandelt, weil zum einen keine hohe Oberflächengüte nötig ist, und zum anderen mehr Reibung, um den Schneideinsatz sicher im Plattensitz zu fixieren. Die schwarze Schicht samt Spezialbehandlung sorgt indes für die höhere Leistungsfähigkeit. „Für unsere Kunden ein klares Erkennungszeichen, dass Sie die neueste Schneidstofftechnologie von Iscar einsetzen“, betont Kurt Brenner. Zum Beschichtungsplus kommt zusätzlich der Trend zu doppelseitigen Wendeschneidplatten zum Tragen. Die Wendeschneidplatten werden doppelseitig ausgeführt, was Iscar durch eine negative Einbaulage im Werkzeug realisiert und nach Angaben der Werkzeug-Experten nur mit Hilfe modernster Sintertechnologie zu erreichen ist. „Mehr Leistung und ein günstigerer Preis pro Schneide ist der Nutzen, den unsere Kunden aus der ‚Do-Technologie’ ziehen“, sagt Marco Reiß. Zum Beispiel wurde das bewährte Feedmill-System überarbeitet und bietet jetzt unter dem Systemnamen Helido-H600 sechs anstelle von drei Schneiden pro Wendeschneidplatte. Zudem haben die Iscar-Ingenieure die WSP auch noch dicker gemacht, was die Stabilität und damit die Widerstandsfähigkeit bei Spanklemmern deutlich erhöht. Als weiterer Stabilitäts- und Systemvorteil gilt der Schwalbenschwanz ähnliche Plattensitz, der das Kippen aus dem Trägerwerkzeug schon geometrisch ausschließt. Durch diese Plattensitzkonstruktion wird auch die M5-Anzugsschraube entlastet. Das Konstruktionsprinzip basiert auf einer Reduzierung des Einstellwinkels in Einbaulage auf 17°. Die daraus resultierenden Schnittkräfte werden in axialer Richtung in die Spindel geleitet. „Wir haben zwei Spanformergeometrien kreiert, die in der allgemeinen Stahlbearbeitung, für Werkzeugstahl, rostbeständigen Stahl und für hochhitzebeständigen Stahl eingesetzt werden können“, verspricht Marco Reiß. Die Werkzeuge können von Durchmesser 50 bis 125 mm geordert werden, sind alle mit innerer Kühlmittelzufuhr versehen und können zum Plan-, Tauch- und Zirkularfräsen sowie für schräges Eintauchen sogar bei hohen Vorschüben eingesetzt werden. Premiere feierte der weich zerspanende Hochvorschubfräser der Helido-H600-Serie mit dem doppelseitigen Trigon-Einsatz und damit sechs Schneidkanten bereits auf der EMO. „Die Ergebnisse der Feldversuche sind durchweg positiv“, so Marco Reiß. Dauerläufer von Iscar im Formen und Gesenkbau sind die Planfräser HeliDo S845, Tangmill und das bewährte Heli2000-System zum Plan- und Planeckfräsen. Beste Bedingungen in Stahl bietet nach Erfahrung von Marco Reiß das Trockenfräsen, wo nur noch Luft zum Wegblasen der Späne zugegeben wird. „Das sind einfach die stabilsten Bedingungen, da weder Wärmeschocks noch Wechselbelastungen die Standzeiten der Fräser negativ beeinflussen“, erzählt Marco Reiß. Allerdings seien vor allem die neuen Aluminium-Titannitrit- Beschichtungen schon von Haus aus sehr temperaturstabil. Das eigentliche Geheimnis der schwarzen Schicht liegt aber in der Nachbehandlung. PVD-beschichtet empfiehlt sich der HeliDo H600 WXCU für das Hochvorschubfräsen in hartem bis zähem Stahl, rostbeständigem Stahl, hoch hitzebeständigem Stahl sowie hochfestem Kugelgraphitguss. Maximale Vorschübe von 3,5 mm pro Zahn sind möglich, aber selbst wenn Aufgrund der Bauteilgeometrie und der Maschinendynamik nur Vorschübe von 1,5 bis 2 mm pro Zahn bei einer Zustellung von ap 1,5 mm erreicht werden, sind dramatische Einsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Rundwendeschneidplatten, im speziellen bei Auskraglängen über 2 x Werkzeugdurchmesser zu erreichen. Zudem hat Iscar für das Fräsen seine Wendeschneidplatten-Serie Heli2000 mit den neuen Schneidstoffsorten Sumo Tec auf ein neues Leistungsniveau gestellt. „Neues Leistungsniveau vor allem wegen deutlich höheren Standzeiten. Sumo, weil wir uns die Sportart Sumo-Ringen zum Vorbild genommen haben“, erklärt Kurt Brenner das japanische Gleichnis mit Kraft, Schnelligkeit, Dynamik und Standvermögen. Den Sumo-Tec-Gedanken verbindet der Technik-Chef deshalb auch mit außergewöhnlichen Werkzeugeigenschaften in allen Produktsparten von Fräsen, Drehen und Stechen bis Bohren. Bislang bietet Iscar acht Schneidstoffsorten an. Die Grundlage des Sumo-Tec bildet ein speziell auf die Bearbeitung und den Werkstückstoff abgestimmtes Substrat, die Beschichtung und eben die anschließende spezielle wie geheimnisvolle Oberflächenbehandlung. Im Einzelnen hat Iscar die Sorte IC808 vor allem für die Bearbeitung von hitzebeständigen Legierungen, austenitischem Edelstahl, legierten Stählen bis 50 HRc und Kohlenstoffstähle bei mittleren und hohen Schnittgeschwindigkeiten entwickelt. „IC808 ist sehr resistent gegen Aufbauschneidenbildung, Freiflächen- und Kerbverschleiß“, betont Marco Reiß. Zerspanungsversuche würden zeigen, dass beim Fräsen in austenitischem Edelstahl oder Kohlenstoffstahl Standzeiten um bis zu 30% höher seien gegenüber der bislang eingesetzten Sorte IC908. Für einen hohen Oxidationswiderstand sorgt dagegen IC810 – ein hartes Substrat kombiniert mit einer AlTiN-PVD-Beschichtung, die Marco Reiß besonders zum Fräsen von Kugelgraphitguss, Grauguss, auch bei instabilen Bedingungen und bei mittlerer Schnittgeschwindigkeit empfiehlt. „Die IC810-Platten konnten in unseren Tests sogar ein Standzeitplus von 40% gegenüber dem bewährten Vorgänger Schneidstoff IC910 herausholen.“ Für legierten, nichtrostenden Edelstahl und hoch hitzebeständige Legierungen ist unterdessen die Schneidstoffsorte IC830 bei Iscar zuständig. Die Sorte spielt ihre Stärken vor allem im unterbrochenen Schnitt und in der Schwerzerspanung aus. 25% mehr Standzeit in Edelstahl und 30% Plus beim Fräsen in legiertem Stahl setzen auch hier ein deutliches Zeichen. „Die TiN/TiCN-PVD-beschichtet IC330 ist dagegen besonders zäh und empfiehlt sich daher für niedrige bis mittlere Schnittgeschwindigkeiten, große Spanquerschnitte und hohe Vorschübe. Kohlenstoffstahl kann damit beispielsweise bis zu 30% länger gefräst werden als mit unserer bewährten Sorte IC328“, unterstreicht Marco Reiß. Ebenfalls als ideal für die Vorbearbeitung von Formen empfiehlt Marco Reiß die MillShred-Schruppfräser, die ebenfalls große Auskraglängen verkraften oder auch mit runden Wendeschneidplatten kombiniert werden können, wenn die Werkzeuge kurz auskragen. „Spätestens ab einer Auskraglänge von 2xD sollten Sie aber ausschließlich das Shred-Profil aufziehen. So werden mit weniger Kontaktfläche weniger Vibrationen erzeugt, was mehr Zustellung erlaubt und damit das Zerspanvolumen drastisch erhöht – bis zu Faktor 3. Logistisch günstig kommt da die Tatsache, dass die runde Wendeplatte für kurze Auskraglängen den gleichen Plattensitz nutzen kann wie das Shred-Profil.“ Durch die Vielzahl der mittlerweile verfügbaren Spanformer lassen sich nach Angaben von Marco Reiß nahezu alle Werkstoffe von Stahl, Guss bis rostfrei und Titan sowie Superlegierungen, aber auch Aluminium in Form bringen. Soll es noch tiefer gehen, rät Marco Reiß ab spätestens 4- bis 5xD zum Tang-plunge-Tauchfräser. Neu im Programm sind deren 50-mm-Aufsteckfräser sowie zwei neue Schneideinsätze. Der eine Einsatz hat eine 45°-Phase, die Vibrationen reduziert und die Oberfläche bei Tauchfräsanwendungen verbessert. Der andere ETR-Schneideinsatz hat eine Schutzfase unter 0° zur Verstärkung der Schneidkante, was ihn laut Iscar für Einsätze in vergüteten Stahl und damit als sehr gute Lösung im Werkzeug- und Formenbau prädestiniert. Soll es noch tiefer und weiter gehen, hält Iscar auch VHM-Tieflochbohrer parat. „Unsere Einlippenbohrer sind bei nur 15 bis 20 mm Durchmesser zwischen 600 und 1.000 mm lang und eignen sich daher bestens für das Einbringen von Kühlkanälen oder Lüftungsbohrungen.“ Machbar seien nach Angaben von Produktspezialist Johannes Pfister aber auch Sonderlängen von bis zu 2,5 m, die natürlich stufenweise vorgebohrt und dann geführt aufgebohrt werden. Für das Finishing empfiehlt Marco Reiß dagegen die modularen Systeme von Iscar. Heißt: Zwischen 0,4 und 8 mm die Palette der Vollhartmetall-Fräser. „Noch günstiger geht es mit unserem Multi-Master-Wechselkopfsystem, das 8 bis 25 mm Fräser-Durchmesser abdeckt“, und mit dem sich nach Erfahrung von Marco Reiß gerade Formenbauer wegen des passgenauen, austauschbaren Kopfes nicht nur viel Geld für unzählige Grundwerkzeuge, sondern auch viel Zeit wegen der kurzen Austauschzeiten sparen.

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