Schlanke Futter für den Formenbau

Für das Schrumpfen von Mini Werkzeugen oder sehr schlanken Werkzeugen entwickelte Diebold ein induktives Schrumpf- gerät mit sehr niedriger Generatorleistung. Bisher bekannte Schrumpfgeräte hatten eine zu hohe Leistung, die nicht soweit gedrosselt werden konnte, um kleine Fräser ohne Überhitzen in Mini-Futter schrumpfen zu können. Mit den Geräten des Junginger Unternehmens stehen der Mikroberarbeitung nun die Türen offen.

Beim MicroShrink 500 wird die patentierte Deckscheibentechnik in der Induktivspule eingesetzt. Wegen der sehr niedrigen Generatorleistung von nur 500 Watt sind sogar zwei Deckscheiben erforderlich, die das Magnetfeld in der Spule in einem genau definierten Bereich wirken lassen. Beim Schrumpfprozess muss die Bohrung des Werkzeughalters gleichmäßig und exakt dort erwärmt werden, wo der Traganteil des Schneidwerkzeuges liegt. Für sanftes Erwärmen ist ein Zeitfenster von 20 bis 40 Sekunden notwendig. Mit wenig Energieeintrag wird sichergestellt, dass die Werkzeuge nicht über ihre maximal zulässige Temperatur hinaus erwärmt werden. Ein Glühen der Werkzeuge hätte fatale Folgen für den Prozess: Man würde das Werkzeug zwar Einschrumpfen können, aber ein Ausschrumpfen wäre dann schon problematisch. Überhitzte Werkzeuge sind nach kürzester Zeit unbrauchbar, weil sich die Bohrung der Werkzeuge und auch das Materialgefüge verändert. TSF ist die Bezeichnung für ThermoGrip-schlanke Futter. Diese Schrumpffutter wurden speziell für den Werkzeugformenbau entwickelt. Durch die schlanke Bauform dieser neuen Schrumpffuttergeneration und die 3° Außenkontur, passend zu den Formschrägen, stellen Störkonturen kein Problem mehr dar. Mit einer Rundlaufgenauigkeit < 0,003 mm und einer Wuchtgüte < 1 g/mm sowie ihrer geringen Masse sind die TSF-Futter auch für hohe Drehzahlen bestens geeignet. Die Futter sind nicht rostend beschichtet, sie können somit auch ohne Konservierung ins Magazin eingesetzt werden. Staubpartikel, die besonders beim Fräsen von Graphit entstehen, kleben nicht fest und können beim Einwechseln in die Spindel vom Kegel abgeblasen werden. Es können Hartmetall-Schäfte mit Schafttoleranz h6 gespannt werden. TSF-Futter sind mit allen gängigen Werkzeugkegeln (SK 40, SK 50, HSK 25E, HSK 32E, HSK 40E, HSK 50E, HSK 63A und HSK 100A) und mit verschiedenen Nutzlängen lieferbar. Aus der TSF Serie wurde die TUS-Serie entwickelt; dies ist die Bezeichnung für ultraschlanke Mikrofutter. Die Mikrobearbeitung auf Maschinen mit sehr schnell rotierenden Spindeln (40.000 U/min bis >100.000 U/min) erfordert sehr kleine Schrumpfwerkzeuge, die möglichst wenig Masse haben, also im Spannbereich der Fräser auch sehr kurz sein müssen. Es wird vorwiegend mit Schaftdurchmesser 3 mm gearbeitet, einer Größe, die sich auf perfekt abgestimmten Schrumpfgeräten problemlos ein- und ausschrumpfen lässt. Voraussetzung ist allerdings, dass die Werkzeugschäfte innerhalb der h5 Toleranz gefertigt sind und dass die Bohrung der Werkzeugaufnahme eine Toleranz kleiner 2 my hat und auch unter 3 my rundläuft. Mikrobearbeitungsmaschinen und Hochgeschwindigkeits-Fräsmaschinen können sehr genau positionieren, dies setzt voraus, dass die Spindel, die Werkzeughalter und die Schneidwerkzeuge äußerst genau gefertigt sind. Diese Maschinen haben Werkzeugkegel HSK 25 oder HSK 32, die Wechselgenauigkeit der Werkzeugschnittstelle im Automatik-Wechselbetrieb ist < 2 my. In der Mikrobearbeitung ist die Zielsetzung, Fräser mit 20 my Durchmesser prozesssicher einsetzen zu können. Gut funktionieren bereits Fräser mit 50 my Durchmesser. Die Fräserhersteller arbeiten aber intensiv an Verfahren, um auch die noch kleineren Schneidendurchmesser perfekt zu machen.

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