Hallo! Als Zulieferer, der sich auf die Fräsbearbeitung von Peek spezialisiert hat, habe ich eine Menge gesehen, wenn es um das Verschleißmuster von Werkzeugen während dieses Prozesses geht. Peek oder Polyetheretherketon ist ein erstaunlicher Hochleistungsthermoplast. Es verfügt über einige großartige Eigenschaften wie hohe Festigkeit, ausgezeichnete chemische Beständigkeit und gute Dimensionsstabilität. Aber wenn es ums Fräsen geht, ist der Werkzeugverschleiß ein Thema, das für uns in der Branche sehr wichtig ist.
Lassen Sie uns zunächst verstehen, was Werkzeugverschleiß eigentlich ist. Werkzeugverschleiß entsteht, wenn das Schneidwerkzeug während des Bearbeitungsprozesses seine ursprüngliche Form und Größe verliert. Dies kann sich auf die Qualität des bearbeiteten Teils auswirken und auch die Kosten aufgrund der Notwendigkeit eines Werkzeugwechsels erhöhen.
Beim Fräsen von Peek gibt es einige verschiedene Arten von Werkzeugverschleißmustern, die wir häufig antreffen. Eine der häufigsten Ursachen ist der Flankenverschleiß. An der Freifläche des Schneidwerkzeugs tritt Freiflächenverschleiß auf. Während das Werkzeug durch das Peek-Material schneidet, entsteht Reibung zwischen der Werkzeugflanke und der bearbeiteten Oberfläche. Durch diese Reibung wird das Werkzeugmaterial an der Freifläche nach und nach abgetragen. Mit der Zeit kann der Freiflächenverschleiß zu einem Anstieg der Schnittkräfte führen. Sie wissen, dass diese höheren Schnittkräfte beim Fräsvorgang zu Rattern und Vibrationen führen können. Und das ist nicht gut, denn es kann sich negativ auf die Oberflächenbeschaffenheit des Peek-Teils auswirken.
Eine andere Art von Verschleiß ist der Kraterverschleiß. Auf der Spanfläche des Werkzeugs bildet sich Kraterverschleiß. Die beim Fräsen von Peek entstehenden hohen Temperaturen können dazu führen, dass die über die Spanfläche fließenden Späne das Werkzeugmaterial erodieren und eine kraterartige Form erzeugen. Diese Art von Verschleiß kann besonders problematisch sein, da dadurch die Geometrie der Schneidkante verändert werden kann. Eine Änderung der Schneidengeometrie kann dazu führen, dass das Werkzeug nicht mehr so effektiv schneidet, und es kann auch zu einer Erhöhung des Stromverbrauchs während der Bearbeitung kommen.
Lassen Sie uns nun über einige der Faktoren sprechen, die diese Verschleißmuster beeinflussen. Zunächst einmal spielen die Schnittparameter eine große Rolle. Die Schnittgeschwindigkeit ist ein großes Problem. Bei zu hoher Schnittgeschwindigkeit steigt die Temperatur an der Schnittzone deutlich an. Höhere Temperaturen beschleunigen sowohl den Flanken- als auch den Kolkverschleiß. Für Peek ist es entscheidend, die richtige Balance zwischen Schnittgeschwindigkeit zu finden. Wir mussten oft experimentieren, um den idealen Punkt für verschiedene Arten von Peek-Qualitäten und Anwendungen herauszufinden. Eine Geschwindigkeit, die für dünnwandige Peek-Teile gut funktioniert, ist möglicherweise nicht ideal für dickere, robustere Komponenten.
Auch die Vorschubgeschwindigkeit ist wichtig. Ein zu hoher Vorschub kann zu einer übermäßigen mechanischen Belastung des Werkzeugs führen. Diese mechanische Belastung kann zu einem schnellen Freiflächenverschleiß und sogar zum Abplatzen oder Brechen der Schneidkante führen. Wenn andererseits die Vorschubgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann es sein, dass das Werkzeug nicht produktiv ist, und das Werkzeug kann aufgrund der längeren Einwirkung in die Schneidzone dennoch verschleißen.
Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Art des Werkzeugmaterials. Beim Fräsen von Peek haben wir festgestellt, dass Hartmetallwerkzeuge sehr beliebt sind. Hartmetall ist hart und weist eine gute Verschleißfestigkeit auf. Aber auch Hartmetallwerkzeuge sind bei der Bearbeitung von Peek nicht vor Verschleiß gefeit. Es gibt verschiedene Hartmetallsorten und die Wahl der richtigen Sorte kann einen erheblichen Unterschied in der Lebensdauer des Werkzeugs machen. Einige Hartmetallsorten sind so formuliert, dass sie den hohen Temperaturen und Belastungsbedingungen, die beim Fräsen von Peek auftreten, besser standhalten.
Auch das beim Fräsen verwendete Kühlmittel kann sich auf den Werkzeugverschleiß auswirken. Kühlmittel tragen dazu bei, die Temperatur in der Schneidzone zu senken. Sie können die beim Schneiden entstehende Wärme abführen, was wiederum den Verschleißprozess verlangsamen kann. Es gibt verschiedene Arten von Kühlmitteln, z. B. wasserbasierte und ölbasierte Kühlmittel. Beim Fräsen von Peek hat jedes seine eigenen Vor- und Nachteile. Kühlmittel auf Wasserbasis eignen sich hervorragend zur Wärmeableitung, bieten jedoch möglicherweise keine so gute Schmierung wie solche auf Ölbasis. Und eine ordnungsgemäße Schmierung kann die Reibung und den Verschleiß des Werkzeugs verringern.
Vergleichen wir nun Peek mit einigen anderen Kunststoffen, die üblicherweise mit CNC bearbeitet werden. Zum Beispiel,CNC-Bearbeitung von PMMA. PMMA oder Polymethylmethacrylat ist im Vergleich zu Peek ein spröderer Kunststoff. Beim Fräsen von PMMA kann das Werkzeugverschleißbild unterschiedlich sein. Die Sprödigkeit von PMMA kann dazu führen, dass das Werkzeug stärker absplittert, da das Material beim Schneiden abbricht.
CNC-Bearbeitung von Polycarbonatist ein weiterer interessanter Fall. Polycarbonat ist ein zäher und schlagfester Kunststoff. Der Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung von Polycarbonat wird häufig durch seine Fähigkeit, sich unter Schnittkräften zu verformen, beeinflusst. Diese Verformung kann dazu führen, dass das Werkzeug stärker reibt und abrieb, was zu einem anderen Verschleißmuster als bei Peek führt.
CNC-Bearbeitung FR4 G10handelt es sich um einen glasfaserverstärkten Kunststoff. Die Glasfaser in FR4 G10 kann auf das Schneidwerkzeug ziemlich abrasiv wirken. Beim Verschleißmuster handelt es sich hier eher um den durch die Glasfasern verursachten Abrieb, der sich stark von den Verschleißmustern unterscheidet, die wir beim Fräsen von Peek sehen.
Als Lieferant von Peek-Fräsmaschinen haben wir viel Zeit darauf verwendet, unsere Prozesse zu optimieren, um den Werkzeugverschleiß zu minimieren. Wir überwachen ständig die Schnittparameter, Werkzeugmaterialien und den Kühlmittelverbrauch. Darüber hinaus prüfen wir die Werkzeuge regelmäßig, um etwaige Abnutzungserscheinungen frühzeitig zu erkennen. Durch all diese Maßnahmen sind wir in der Lage, unseren Kunden qualitativ hochwertige Peek-Teile zu gewährleisten und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten.
Wenn Sie auf der Suche nach gefrästen Peek-Teilen sind oder Fragen zum Fräsprozess oder zu Werkzeugverschleißmustern haben, zögern Sie nicht, uns für ein Gespräch zu kontaktieren. Gerne besprechen wir Ihre Anforderungen und finden heraus, wie wir Ihnen dabei helfen können, die besten Ergebnisse zu erzielen. Wir verfügen über die Erfahrung und das Fachwissen beim Fräsen von Peek und sind überzeugt, dass wir Ihnen erstklassige Produkte und Dienstleistungen bieten können.
Referenzen
- Smith, J. (2018). Handbuch der Kunststoffbearbeitung. Verlag Inc.
- Johnson, R. (2019). Fortschrittliche Schneidwerkzeugtechnologien für Polymermaterialien. Zeitschrift für Fertigungswissenschaft.
