Nutzwert optimiert

Zahnimplantate aus Titan mit zylindrischem/konischem Durchmesser benötigen für einige Bearbeitungen häufig ein geeignetes Gegenspindel-Spannfutter – unter anderem für das Außendrehen, Gewindedrehen, Fräsen, Einstechen und Bohren. Das Außendrehen ist eine der ersten Semi-Schlichtbearbeitungen; hierbei kommt es darauf an, dass der Prozess besonders effektiv, sicher und gleichmäßig verläuft, mit langen Standzeiten und ohne das Risiko eines Werkzeugbruchs.

Zu den Herausforderungen bei der Außendrehbearbeitung der Titanschrauben zählt auch ein kontrollierbarer und konstanter Werkzeugverschleiß. Dadurch wird die Schneidkante erhalten, was dazu führt, dass die geforderte Oberflächenqualität und eine gleichbleibende Genauigkeit erreicht werden.

Zudem kann Gratbildung vermieden werden. Die richtige Vorschubgeschwindigkeit und der korrekte Schneidenradius sind wesentliche Faktoren, um Abweichungen auf der Oberfläche zu minimieren: Ein zu geringer Vorschub kann zu einer inakzeptablen Oberflächengüte und im Extremfall zur Flusenbildung auf der Oberfläche führen.

Damit die Wiper-Geometrie keine übermäßigen Schnittkräfte auf die Schraube ausübt, sind auch der richtige Wendeschneidplattenradius und die -geometrie entscheidend für die Leistung. Die Spankontrolle beim Drehen von Titan muss ebenfalls beachtet werden, um einen störungsfreien Zerspanvorgang und eine sichere Spanabfuhr aus der Bearbeitungszone zu erreichen.

Eine kleinere Wendeschneidplatte mit positiver Grundform für mittlere Drehbearbeitungen ist ideal, um Vibrationstendenzen entlang des langen Schraubenkörpers zu minimieren. Die UM-Schneidplattengeometrie ist die erste Wahl in einer Anwendung wie der beschriebenen, da sie einen breiten Spanbruchbereich für verschiedene Materialien einschließlich Titan bietet. Die Schneidkante einer D-Wendeschneidplatte lenkt die Späne vom zu drehenden Bauteil weg und erzeugt mit einer Schnitttiefe von 0,3 mm ein Bauteil, das für die Gewindedrehbearbeitung auf einem Langdrehautomaten vorbereitet ist.

Auf einen Blick

QS-System für Langdreher
Das QS-Werkzeugsystem ist ein Schnellwechselsystem, das zur Maximierung der effektiven Produktionszeit in Langdrehautomaten entwickelt wurde. Konventionelle Spannkeile können auf einfache Weise ohne weitere Veränderungen an der Maschine ausgetauscht werden. Erhältlich in CoroTurn 107, CoroCut XS, CoroCut 1-2, CoroCut 3 und T-Max U-Lock. Zu den Merkmalen zählen starre Düsen für präzise Kühlschmierstoffzufuhr an die Schneidzone für QS HP (bis zu 80 bar). Ertragssteigerungen ab einem Kühlschmierstoffdruck von 10 bar und mehr.

Um ein hohes Produktivitätsniveau zu erreichen, gilt es, eine Schnittgeschwindigkeit zu erzielen, die für das Drehen von Titan ausreicht. Die Wahl der Sorte der Wendeschneidplatte ist deshalb wichtig und muss auf das Material des Werkstücks ausgerichtet sein. Bei scharfen, positiven Wendeschneidplatten muss das harte, feinkörnige Substrat mit einer dünnen PVD-Beschichtung versehen sein. Warmfestigkeit mit einer guten Beständigkeit gegen plastische Verformung der Schneidkante ist eine grundlegende Eigenschaft. GC1105 wurde speziell für die Anforderungen in Superlegierungen, Titan sowie Edelstahl entwickelt und bietet Höchstleistungen. Bei der Bearbeitung von Zahnimplantaten aus Titan kann GC1105 in der Regel mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min eingesetzt werden. Eine unbeschichtete Wendeschneidplatte, beispielsweise eine Sorte wie H13A, mit der richtigen Balance aus abrasiver Verschleißfestigkeit und Zähigkeit für Titan, ist oft eine vorteilhafte Wahl für die Bearbeitung von Zahnimplantaten – vor allem dank der scharfen Schneidkante, die erhalten werden kann.

Sandvik 2

Tulipköpfe für Wirbelsäulenkomponenten eignen sich perfekt für die Bearbeitung auf modernen Langdrehautomaten.

Richtige Programmierung
Knochenschrauben sind ebenfalls lange, schlanke Titanbauteile, die in vielen verschiedenen Größen hergestellt werden. Entscheidend für eine zufriedenstellende Leistung ist hier die Werkstückhalterung in der Gegenspindel. Hergestellt in variablen Mengen ist das Gewinde ein dominantes Merkmal in Bezug auf die Optimierung der Bearbeitung. Der Prozess der Gewindeherstellung muss sicher verlaufen und als Resultat Gewinde mit einer hohen Oberflächengüte und Formgenauigkeit liefern. Eine gute Spankontrolle ist entscheidend für den Erfolg. Ideal für diese Teile ist ein moderner Langdrehautomat, der mit einer Wirbeleinheit, einem geeigneten Gegenspindel-Spannfutter und einer Hochdruck-Kühlschmierstoff-Einrichtung ausgestattet ist, die in Kombination das Drehen, Fräsen und Gewindewirbeln ermöglichen.

Gewindewirbeln ist ein produktiver, zuverlässiger Prozess, der hochwertige Gewinde garantiert. Das Verfahren vermeidet Biege- und Vibrationstendenzen. Die richtige Auswahl von Werkzeugen und Schnittdaten, die richtige Programmierung und das Prozess-Setting sind wichtig, um optimale Ergebnisse und – noch wichtiger – eine erhöhte Produktivität zu erzielen. Mehrschneidige Wendeschneidplatten bieten zahlreiche Vorteile bei der Gewindewirbelbearbeitung der zunehmenden Mengen von Schraubenkomponenten, beispielsweise in der Medizintechnik. Wirbeln ist eine tangentiale Multi-Edge-Bearbeitung mit stabilen und sicheren Wendeschneidplatten, die moderaten mechanischen Belastungen und Hitze ausgesetzt werden.

Kürzere Späne sind ein weiterer Vorteil (oft ein Problem bei längeren Gewindedrehdurchgängen), da im Vergleich zum Gewindedrehen nur ein Bearbeitungsdurchgang notwendig ist. Die Stabilität bei längeren Werkstücken wird vom Gewindewirbelkonzept durch ein Werkzeug sichergestellt, das nahe zur Führungsbuchse sitzt. Gewindewirbeln kann heute wesentlich leichter eingestellt werden, um zuverlässig und extrem produktiv zu sein sowie gute Ergebnisse bei anspruchsvollen Materialien zu liefern. Das CoroMill-325-Gewindewirbelkonzept ist eine moderne Lösung, um diesen Prozess in Langdrehautomaten zu optimieren.