Für harte Brocken

Die Gebrüder Kramer Edelstahlverarbeitung GmbH in Lindlar hat sich auf schwer zerspanbare Werkstoffe und hoch legierte Stähle spezialisiert. Als klassischer Lohnbetrieb werden hier Bauteile und Formeinsätze in Einzelteilfertigung oder auch kleinen Serien hergestellt, die vor allem in der Luft- und Raumfahrt, im Formenbau und zunehmend auch im Energiesektor ihren Einsatz finden. „Wir zerspanen das, was viele nicht zerspanen wollen oder können“, umreisst Geschäftsführer Siegbert Syring die Kompetenzen des Unternehmens.

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Inconel wird mit prozesssicheren Wendeschneidplatten aus AC830P von Sumitomo kraftvoll und mit langen Standzeiten zerspant. Bilder: Sumitomo

Auf Bearbeitungszentren von DMG und großen Drehmaschinen von Okuma wird in der Regel in zwei Schichten gearbeitet. Dabei handelt es sich meist um Volumenzerspanung von Werkstücken mit Teilegewichten von etwa 200 kg bis 1,5 t. Dabei sind Zerspanungsvolumen von 80 kg und mehr je Werkstück keine Seltenheit, mit entsprechenden Anforderungen an die Werkzeuge.

Hinzu kommt, dass die Rohteile neben dem schwer zerspanbaren Material oft auch problematisch zu bearbeitende Schmiedehäute aufweisen, die es gilt, möglichst wirtschaftlich und zugleich gleichmäßig und schonend zu entfernen. Kramer setzt seit Jahren auf Wendeschneidplatten von Sumitomo, die hauptsächlich im Schruppen der schwer zerspanbaren Werkstoffe wie unterschiedlicher Inconel- und Hasteloy-Werkstoffen eingesetzt werden. „Wendeschneidplatten sind oft zu hart“, schildert Syring. „Gibt es einen Plattenbruch, stoppt die ganze Bearbeitung und wir kommen nicht auf die notwendige Leistung.“ Für das Testen verschiedener Sorten für die jeweiligen Werkstoffe bleibt Syring zufolge aber keine Zeit. Es werden Platten benötigt, die lange halten und verschiedenste Materialien bearbeiten können.

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Der Vergleich der gebrauchten (links) mit der neuen Platte zeigt die Stabilität der Schneidkanten und die Widerstandsfähigkeit der Beschichtung.

Gute Allrounder
„Die Sumitomo-Platten sind gute Allrounder“, beschreibt Syring: „So haben wir in 1.2379er-Material mit mehr als 190 Schnittmetern fertig gedreht.“ Eingesetzt werden zumeist Platten mit der Bezeichnung CNMG120412N-MU.

Die neu entwickelte Sorte AC830P gehört zu einer ganzen Reihe neuer Hartmetallsubstrat-Beschichtungs-Kombinationen im Programm sogenannter ISO-Platten von Sumitomo, bei denen Feinkornhartmetalle mit neuester Beschichtungstechnik gepaart wurden. Angaben Sumitomos zufolge eignet sich die Sorte AC830P besonders für extreme Beanspruchungen durch hohe Temperaturen und für unterbrochenen Schnitt.

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Die mikroskopische Aufnahme der bisherigen Beschichtung zeigt eine unruhige und auch ungleichmäßige Kristallstruktur.

Das verwendete Hartmetall, entwickelt vor allem für das Schruppen von Stählen, ist ein Feinkornsubstrat im Bereich der P30-Qualitäten, das sich als sehr zäh und widerstandsfähig erweist. Deshalb ist es prädestiniert für die schlagende Beanspruchung, wie sie etwa bei unterbrochenen Schnitten vorkommt. Das Substrat zeigt nach Unternehmensangaben auch bei hohen Temperaturen nicht die sonst gefürchteten Kammrisse, die oftmals zu frühem Plattenbruch führen.

Innovative Vorbehandlung
Sumitomo verweist zudem auf seine innovative Vorbehandlung der Schneidkanten, um diese vor frühzeitigen Beschädigungen zu schützen, ohne an Schneidleistung einzubüßen. Von der Pulverzusammensetzung bis zur Beschichtung kann auf eigene Ressourcen zurückgegriffen werden. Das soll dem Unternehmen zufolge die gezielte Forschung unter Einbezug der Einsatzerfahrungen und Wünsche der Kunden ermöglichen. Syring dazu: „Wir wissen oft nicht, welche Werkstoffe wir morgen bearbeiten müssen. Am liebsten ist uns eine Platte für alles. Und mit den Sumitomo-Platten können wir ein breites Spektrum mit erstaunlichen Schnittwerten bearbeiten. Das zählt bei unserem Zerspanungsvolumen.“

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AC830P glänzt mit gleichmäßiger und gerichteter Kristallstruktur und einer extra glatten Oberfläche.

Bei Kramer ist das Hauptkriterium die Standzeit der Platten ohne Ausbrüche an der Schneide. „Unsere Materialien dürfen nicht geschweißt werden“, erläutert Syring. „Da muss die Bearbeitung einfach sitzen. Ein Werkstück kostet leicht bis zu 30 000 Euro. Und nicht immer haben wir ein überzähliges Stück.“ Nicht selten werden auch die Bearbeitungsparameter herunter geregelt, um eine längere Standzeit ohne Werkzeugwechsel zu ermöglichen. Trotzdem fahren die Lindlarer Spezialisten selbst in Inconel Spantiefen bis zu 5 oder 6 mm bei 3 bis 4 Zehntelmillimeter Vorschub. Auch bei der Spanformung und des Spanbruchs punktet Sumitomo. „Platten mit starken Spanbrechern können wir nicht brauchen“, berichtet Syring. Ein starkes Stauchen führt bei Stählen zu hohem Kolkverschleiß und lässt die Schneidgeometrie früh brechen. In den zähen Materialien bilden sich Aufbauschneiden, die ebenfalls zum Versagen der Schneidplatten führen.

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Kramer kann auf hohe Schnittwerte und lange Standzeiten der Sumitomo-Platten verweisen.

Statt tiefer Spanformgruben in der Plattenoberfläche sollen die neuen Spanbrechergeometrien der Wendeschneidplatten von Sumitomo die Späne in einer weichen Kurve von Werkstück und Schneidplatte wegleiten und führen erst durch die ambitionierten Schneidparameter zum Spanbruch. Diese weiche Spanführung soll so den Spandruck vermindern und die Späne gut gleiten lassen.

Dabei hilft nach Herstellerangaben die neue, Super FF genannte Beschichtung, die im Beschichtungsunterbau stark gerichtete und eng aneinander liegende Kristalle aufweist, die von einer extra glatten Oberfläche aus besonders gleitfähigem Aluminiumoxid bedeckt ist. Die Dichte der Beschichtungskristalle erbringt die Härte und Widerstandsfähigkeit der Beschichtung, während die Deckschicht Anhaftungen verhindern soll. Im Zusammenwirken der Beschichtung mit der neuen Spanformgeometrie soll die AC830P um 50 Prozent höhere Vorschübe als bisherige Platten ermöglichen.