Die iMX-Serie ist ein Wechselkopf-Frässystem. - Bild: Mitsubishi Materials

Die iMX-Serie ist ein revolutionäres und innovatives modulares Wechselkopf-Frässystem, das die Vorteile von WSP mit Vollhartmetallschaftfräsern vereint. - Bild: Mitsubishi Materials

| von Sabine Königl

Mit dem iMX-Schaftfräsersystem hat Mitsubishi Materials ein innovatives Werkzeugsystem entwickelt, das durch die Kombination eines Hartmetallkopfs mit einem Hartmetallhalter höchste Stabilität bietet. Zahlreiche Anwender aus der Automobilindustrie schätzen die Vorteile der iMX-Serie mit den 21 verschiedenen Kopfvarianten und innerer Kühlmittelzufuhr.

Die iMX-Serie von Mitsubishi Materials ist ein revolutionäres und innovatives modulares Wechselkopf-Frässystem, das die Vorteile von WSP- mit Vollhartmetallschaftfräsern vereint. Die Kombination eines Hartmetallkopfs mit einem Hartmetallhalter erzielt eine Stabilität und Wechselgenauigkeit, die der von Vollhartmetall-Schaftfräsern kaum nachsteht. Möglich wird dies, durch die Verwendung von Vollhartmetall an allen Kegel- und Plananlagenflächen sowohl am Kopf als auch am Halter. Lediglich das Gewindestück besteht aus Stahl.

Die Vorteile dieses sicheren und präzisen Spannsystems im Vergleich zu Stahl-/Hartmetallsystemen sind größere Effizienz durch verbesserte Schnittparameter, höhere Genauigkeit und der entscheidende Aspekt der Zuverlässigkeit. Andere Werkzeugsysteme dieser Art, das heißt mit Hartmetallkopf und Hartmetallspannbereich, sind in der Regel aus einem Hartmetallstück konstruiert, das auf einen Stahlschaft gelötet wird. Die inhärenten Schwachstellen dieser Methode im Vergleich zu einem Vollhartmetallschaft sind offensichtlich die Lötstellen.

Tauschbarer Kopf reduziert Wechselzeiten

Die iMX-Serie mit dem austauschbaren Schneidkopf bietet ersichtliche Vorteile für die Reduzierung der Lagerbestände und Werkzeugwechselzeiten. Außerdem erzielen diese Fräser eine äußerst hohe Leistung in einem breiten Anwendungsbereich. Das Haupteinsatzgebiet umfasst die Bearbeitung von Titanlegierungen und hitzebeständigen Legierungen, wie etwa Inconel. Aber auch weitere Standardanwendungen wie das Hochleistungsfräsen von rostfreiem Stahl sowie von allgemeinen und legierten Stahlsorten ebenso wie von gehärtetem Stahl sind problemlos möglich.

Die iMX-Serie ist vielseitig einsetzbar. - Bild: Mitsubishi Materials
Das Haupteinsatzgebiet der iMX-Serie umfasst die Bearbeitung von Titanlegierungen und hitzebeständigen Legierungen, wie etwa Inconel. Aber auch weitere Standardanwendungen wie das Hochleistungsfräsen von rostfreiem Stahl sowie von allgemeinen und legierten Stahlsorten ebenso wie von gehärtetem Stahl sind problemlos möglich. - Bild: Mitsubishi Materials

Takayuki Azegami, Entwicklungs- und Produktdesign-Ingenieur von Mitsubishi Materials, erzählt über die Entwicklung der iMX-Serie: „Schaftfräser mit austauschbaren Köpfen sind sehr wirtschaftlich, da sie unterschiedliche Anforderungen erfüllen und sich somit für viele Anwendungsbereiche eignen. Dagegen bestehen VHM-Fräser aus einem Hartmetallrohling, wie der Name schon sagt, was hohe Festigkeit und Präzision gewährleistet.

Stabilität und Wechselgenauigkeit durch Kombination. - Bild: Mitsubishi Materials
Die Kombination eines Hartmetallkopfs mit einem Hartmetallhalter erzielt eine Stabilität und Wechselgenauigkeit, die der von Vollhartmetall-Schaftfräsern kaum nachsteht. - Bild: Mitsubishi Materials

Uns kam der Gedanke, die Vorteile beider Typen zu kombinieren, um den Ansprüchen unserer Kunden gerecht zu werden. Bei der ursprünglichen Verbindung wurde der Kopf nur durch den Kontakt mit der konischen Oberfläche gehalten, was nicht die erforderliche Stärke und Festigkeit bot. Nach wiederholten Versuchen sind wir zu dem Entschluss gekommen, dass der Einsatz eines zweiseitigen Kontakts von Hartmetallteilen der Schnittstelle die Leistung des Werkzeugs erheblich verbessern würde. Dies war ehrlich gesagt eine richtige Herausforderung, und wir hatten zu dem Zeitpunkt keine Ahnung, ob aus unserer Idee jemals ein marktreifes Produkt wird.“

„Seit der Markteinführung der iMX-Serie sind unsere Kunden, die von VHM-Fräsern auf Schaftfräser mit austauschbarem Schneidkopf umgestiegen sind, mit den Ergebnissen äußerst zufrieden.“

Takayuki Azegami, Mitsubishi Materials

Eine weitere Herausforderung für das Entwicklungsteam war, dass die Hartmetallgewinde beim Anziehen oft zerbrachen. Daher musste zunächst eine neue Technologie entwickelt werden, die das Stahlgewinde im Hartmetallkopf nahtlos und sicher einfügen kann. „Während Hartmetall superhart ist, ist es gleichzeitig auch spröde. Das bedeutet, dass Hartmetall, das bei der Zerspanung eingesetzt wird, sich kaum verformt; es ist also sehr wahrscheinlich, dass der Halter bricht, wenn der Kopf angezogen wird.

Um dieses Problem zu lösen, haben wir eine zähere Hartmetallsorte gewählt, die langlebig ist, aber bei Zerspanungswerkzeugen in der Regel nicht eingesetzt wird. Damit hatten wir großen Erfolg“, erklärt Azegami. „Seit der Markteinführung der iMX-Serie sind unsere Kunden, die von VHM-Fräsern auf Schaftfräser mit austauschbarem Schneidkopf umgestiegen sind, mit den Ergebnissen äußerst zufrieden. Dank der ausgezeichneten Stabilität und dem Bedienkomfort der Technologie zeigen immer mehr Kunden großes Interesse an dem iMX Schaftfräsersystem“, so Azegami.

Zu den zahlreichen Kunden, die zur iMX-Technologie gewechselt haben, zählen unter anderem ein deutscher Automobilzulieferer mit namhaften Kunden, wie beispielswese MAN, Fendt, ZF, Daimler und John Deere sowie ein hochspezialisiertes Unternehmen aus der Graviertechnik.

Die iMX-Serie bietet eine große Variantenvielfalt. - Bild: Mitsubishi Materials
Die iMX-Serie bietet eine große Variantenvielfalt für Hochleistungs-Fräsarbeiten von der Schrupp- bis hin zur Schlichtbearbeitung. - Bild: Mitsubishi Materials

Werkzeuge haben sehr hohe Standzeiten

Der Automobilzulieferer wechselte von einem 3-schneidigen Standard-Fräskopf zu einem 4-schneidigen Torusfräser der iMX-Serie für die Bearbeitung von Achszapfen. Dabei sollten zwei Achszapfen in GGG60 gleichzeitig bearbeitet werden, während das Werkzeug nur an der Stirn eingreifen sollte. Dafür musste der Fräser besonders stabil sein. Ein Mitarbeiter des Unternehmens aus der Arbeitsvorbereitung berichtet: „Der ursprünglich ausgewählte 3-schneidige Standard-Fräskopf hielt den Belastungen nicht stand.

Als wir den iMX zum ersten Mal eingesetzt haben, haben wir zunächst den Vorschub von 0,3 auf 0,4 mm/U erhöht und kamen damit auf sehr gute Standzeiten.“ Heute arbeitet der 16-Millimeter-Torusfräser bei innerer und äußerer KSS-Zufuhr mit 126 m/min Schnittgeschwindigkeit, 0,04 Millimeter Vorschub pro Zahn sowie einer axialen und radialen Zustellung von 58 Millimeter beziehungsweise neun Millimeter.

Mit diesen Werten konnte die Standmenge um stattliche 366 Prozent erhöht, die Prozesssicherheit massiv verbessert und die Bearbeitungszeit um 33 Prozent verkürzt werden. Darüber hinaus können die neuen iMX-Fräsköpfe nachgeschliffen werden, sodass weitere Kostenvorteile entstehen. Auch im Hinblick auf die Umwelt- und Ressourcenschonung, stellt die iMX-Serie ein ideales und nachhaltiges System dar.

21 verschiedene Kopfvarianten. - Bild: Mitsubishi Materials
21 verschiedene Kopfvarianten in den Durchmessern von zehn bis 32 Millimeter und Stahl- oder Hartmetallwerkzeughalter mit innerer Kühlmittelzufuhr ermöglichen anwendungsübergreifenden Einsatz in der metallverarbeitenden Industrie. - Bild: Mitsubishi Materials

Bearbeitungszeit wird reduziert

Ähnlichen Erfolg und große Kosten- und Zeiteinsparungen durch den Einsatz der iMX-Serie hatte auch der Spezialist aus der Graviertechnik. Dabei ging es um die Schruppbearbeitung und das Schlichten einer Prägevorrichtung für einen eiligen Kunden. Dafür wurde ein 25-Millimeter-Duplex-Fräser zum Schruppen und ein 25-Millimeter-Torusfräser mit 1-Millimeter Eckenradius zum Schlichten ausgewählt.

Der Leiter Werkzeugbau des Unternehmens berichtet: „Mit dem iMX konnten wir 1,25 Millimeter abnehmen, sodass die Einsparung von einer Stunde durch die höhere Schnitttiefe erzielt wurde.“ Weil der Fräser sehr ruhig lief, wurde der Vorschub auf 4,5 m/min erhöht und erzielte vergleichbar gute Ergebnisse. Auch beim Schlichten konnte die Bearbeitungszeit mit dem iMX-Torusfräser erheblich reduziert werden.

Die iMX-Serie bietet eine große Variantenvielfalt für Hochleistungs-Fräsarbeiten von der Schrupp- bis hin zur Schlichtbearbeitung. 21 verschiedene Kopfvarianten in den Durchmessern von zehn bis 32 Millimeter und Stahl- oder Hartmetallwerkzeughalter mit innerer Kühlmittelzufuhr ermöglichen anwendungsübergreifenden Einsatz in der metallverarbeitenden Industrie.

Quelle: MMC Hartmetall GmbH

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