CNC-Bearbeitungsmaterialien aus Edelstahl Rostfreie Stähle werden in der Zerspanung häufig als Problemwerkstoffe bezeichnet. Vor allem die hohe Zähigkeit von rostfreien Stählen und ihre Tendenz zum Verkleben bereiten vielen Anwendern Schwierigkeiten. Beispielsweise neigen rostfreie Stähle mit zunehmendem Nickelgehalt zunehmend dazu, Kanten aufzubauen. Für die Beurteilung der Bearbeitbarkeit ist auch der Chromgehalt wichtig. Rostfreie Stähle werden in drei Hauptgruppen eingeteilt: Austentia-, Ferrit- / Martensit- und Duplexstähle. Die Stähle der ersten beiden Gruppen lassen sich wesentlich besser schneiden als letztere (siehe Abbildung 1).
Der größte Anteil wird von den Austeniten gehalten; Hier lassen sich wiederum 4 Gruppen unterteilen: In für die Bearbeitung optimierten sogenannten "Prodec" -Stählen, wie sie z. B. Sandvik-Stahl unter dem Handelsnamen "Sanmac" und aus normal bearbeiteten Werkstoffen wie 1.4401 oder 1.4436. Darüber hinaus gibt es zwei besonders anspruchsvolle Materialklassen in der Zerspanung, die ausscheidungsgehärteten Edelstähle und die sogenannten Super-Austenite. Anhand dieser Kriterien werden dann die Schnittdatenempfehlungen der Firma Sandvik erstellt, die zusätzlich zwischen gewalztem und gegossenem Edelstahl unterscheiden, da die gegossene Struktur im Allgemeinen deutlich schlechter zu bearbeiten ist als die Struktur aus geschmiedetem oder gewalztem Stahl.
Am einfachsten drehen Von den drei wichtigsten Bearbeitungsprozessen - Drehen, Bohren und Fräsen - ist das Drehen am unproblematischsten. Zum Drehen von Edelstählen wird üblicherweise mit Emulsion als Kühlschmierstoff gearbeitet. Es kommt zum Schruppen von Wendeschneidplatten mit stabiler, aber positiv ausgeführter Spanbrechergeometrie, z. Als -MM- oder -MR-Geometrie verwendet. Diese Einlegergeometrien werden in Kombination mit relativ harten beschichteten Hartmetallsorten verwendet. Speziell für anspruchsvolle Drehvorgänge, z. B. bei starken Schneidunterbrechungen, hat sich hier die Sandvik-Sorte GC2035 bewährt (siehe Bild 2).
Die Veredelung kann mit beschichtetem Fein- und Feinstkarbid (GC 1025, GC 2015) oder Cermet (CT 525) mit scharfkantigen Schneidkanten erfolgen. Um einen kontrollierten Spanbruch zu erreichen, sollten Einsätze mit der Geometrie -ML (MóISO-M, L óLight Cuts) bevorzugt werden.
Bohren von Edelstahlmaterialien Das Bohren von Edelstahlmaterialien ist viel anspruchsvoller als das Drehen. Dies liegt daran, dass beim Bohren aufgrund des Prozesses in der Mitte des Werkzeugs die Schnittgeschwindigkeit immer Null ist. Dementsprechend sollte bei Bohrern mit Wendeschneidplatten wie dem Coromant U-Bohrer in der Mitte eine robuste Hartmetallsorte (GC 1020) verwendet werden. Im Gegensatz dazu kann eine verschleißfeste Sorte (GC3040) als äußere Schneidkante verwendet werden. Diese Kombination aus zwei unterschiedlichen Schneidstoffen ermöglicht es, die Schneidenspannung während der Bearbeitung optimal einzustellen. Auch für Vollhartmetallbohrer hat Sandvik mit dem TwinGrade GC1030 eine einzigartige Kombination aus zwei Hartmetallsorten in einem einzigen Bohrer erreicht.
Beim Fräsen von Edelstählen ist vor allem die starke Tendenz zur Aufbauschneidenbildung problematisch. Wenn es zunehmend zur Bildung von Aufbauschneiden kommt, nimmt die Werkzeugstandzeit drastisch ab. Die Späne bleiben an der Schneidkante hängen und werden in den Schnitt gezogen, wenn die Schneidkante wieder in das Werkstück eintritt und die Schneidkante wahrscheinlich beschädigt wird. Um den Aufbauschneidenaufbau so weit wie möglich zu minimieren, werden positive Wendeschneidplatten mit einem Spanwinkel von mindestens 20 ° verwendet. Um dennoch einen stabilen Schnitt zu erhalten, werden besonders harte Hartmetallsorten verwendet. Beim Fräsen sind grundsätzlich zwei Bearbeitungsstrategien möglich: Es kann mit niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und Emulsion gefahren werden, oder es wird mit hohen Geschwindigkeiten und trocken bearbeitet. Beim erstgenannten Verfahren wird durch den Einsatz von Kühlschmiermittel ein Aufbauschneiden vermieden, und die fertigen Oberflächen sind etwas besser als die Trockenbearbeitung. Die Produktivität ist jedoch aufgrund der niedrigen Schnittgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um eine akzeptable Werkzeugstandzeit zu erreichen, gering (siehe Abbildung 4).
Trockenmahlen Beim Trockenfräsen wird die Schnittgeschwindigkeit so gewählt, dass die Späne nicht mehr an der Schneidkante hängen bleiben. Mit der richtigen Kombination von Werkzeuggeometrie und Schnittparametern "geht" die meiste Wärme mit dem Span weg und das Werkstück bleibt relativ kühl. Diese Strategie ermöglicht eine sehr hohe Produktivität im Vergleich zur Nassverarbeitung und ist daher in der Regel wesentlich wirtschaftlicher. Sandvik-Hartmetallsorten GC2030 und GC2040 eignen sich besonders für diese Art der Bearbeitung.
Wenn die erzielten Oberflächenqualitäten für die wirtschaftlichere Trockenbearbeitung nicht ausreichen, können die beiden Methoden auch kombiniert werden: Zunächst wird mit hohen Schnittdaten ohne Kühlschmierstoff geschruppt, der letzte Schnitt erfolgt jedoch mit Emulsion und ca. 40% reduzierte Geschwindigkeit. Alternativ kann der letzte Schnitt auch mit Cermet als Schneidstoff trocken ausgeführt werden; Dies ist besonders nützlich, wenn verschiedene Werkzeuge zum Schruppen und Schlichten verwendet werden.
