Mapal präsentiert neue Werkzeugkonzepte fürs Fein- und Tiefbohren

Hohe Prozesssicherheit, kurze Nebenzeiten und möglichst universell einsetzbare Werkzeuge gehören zu den zentralen Anforderungen moderner Zerspanungsprozesse. Mapal greift diese Anforderungen mit zwei neuen Werkzeuglösungen auf. Während das EA-Performance-System die Einstellung von Feinbohrwerkzeugen im Durchmesserbereich von 10 bis 19 mm vereinfachen soll, wurde der MEGA-Deep-Drill-Alu für prozesssichere tiefe Bohrungen in unterschiedlichen Aluminiumlegierungen weiterentwickelt.

Beim EA-Performance-System steht vor allem das Handling im Fokus. Klassische Feinbohrwerkzeuge arbeiten mit zwei Justierelementen für Durchmesser und Schneidenverjüngung. Das ermöglicht zwar eine hohe Präzision, verlangt vom Bediener allerdings entsprechendes Know-how und einen vergleichsweise feinfühligen Einstellprozess. Mapal hatte deshalb mit dem EasyAdjust-System für Durchmesser ab 20 mm bereits ein Konzept entwickelt, das mit lediglich einer Justierschraube für den Durchmesser arbeitet. Die Verjüngung ist dabei fest in das Kassettensystem integriert.

Mapal bündelt Innovationskraft: Zahlreiche Neuheiten auf der Jahrespressekonferenz

Auf seiner Jahrespressekonferenz hat Mapal vergangene Woche einen ganzen Strauß an Neu- und Weiterentwicklungen präsentiert. Von der Feinbearbeitung über das Tiefbohren in Aluminium bis hin zur Bearbeitung von Antriebsgelenken und Statorgehäusen – das Unternehmen aus Aalen zeigt sich in der Breite seines Portfolios innovationsfreudig. Die Details zu den einzelnen Entwicklungen liefert fertigung.de in der kommenden Ausgabe zur AMB.

Eine Einstellschraube für Durchmesser ab 10 mm

Mit dem neuen EA-Performance-System überträgt Mapal dieses Prinzip nun erstmals auf den technisch anspruchsvolleren Durchmesserbereich von 10 bis 19 mm. Ziel ist es, den Einstellaufwand zu reduzieren, ohne bei Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität oder Prozesssicherheit Abstriche machen zu müssen. Nach Angaben des Werkzeugherstellers lässt sich der Durchmesser mit nur einer Einstellschraube justieren. Das System ist laut Mapal für ein breites Werkstoffspektrum geeignet.

Konstruktiv ist das bei den kleineren Werkzeugdurchmessern anspruchsvoll. Schneidenaufnahme und Spannmechanik müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Schneide einerseits exakt positioniert und andererseits unter den Belastungen des Zerspanungsprozesses sicher fixiert wird.

Mapal hat dafür eine neue Wendeschneidplatte mit definierter Kontaktgeometrie entwickelt. Zusammen mit einer darauf abgestimmten Spannpratze soll sie eine formschlüssige und reproduzierbare Positionierung ermöglichen. Der Spannmechanismus überträgt die Einstellbewegung auf die Wendeschneidplatte und fixiert sie anschließend für die Bearbeitung.

Damit adressiert der Werkzeughersteller ein Problem, das in der Serienfertigung erhebliche Auswirkungen auf die Produktivität haben kann: Je komplexer die Werkzeugjustage, desto stärker hängen Einstellzeit und Ergebnis von Erfahrung und Sorgfalt des jeweiligen Mitarbeiters ab. Ein reduzierter Einstellaufwand kann deshalb nicht nur Nebenzeiten verkürzen, sondern zugleich dazu beitragen, Fehlerquellen beim Rüsten zu reduzieren.

Mikrometergenau für Pass- und Lagerbohrungen

Das EA-Performance-System ist für Anwendungen ausgelegt, bei denen besonders enge Toleranzen gefragt sind. Mapal nennt unter anderem hochpräzise Pass- und Lagerbohrungen in Getriebegehäusen und Zylindern sowie Bearbeitungen an Kurbel- und Nockenwellen. Das System ermöglicht laut Hersteller eine mikrometergenaue Einstellung. Weniger Korrekturaufwand und reproduzierbare Einstellungen sollen Ausschuss reduzieren und stabile Bearbeitungsprozesse unterstützen. Bei ausgewählten Kunden sei das System bereits im Einsatz; dort hätten sich sowohl das Einstellverhalten als auch reproduzierbare Bearbeitungsergebnisse im laufenden Prozess bestätigt.

Die zweite auf der AMB vorgestellte Entwicklung setzt an einer anderen Herausforderung der Bohrbearbeitung an: großen Bohrtiefen in Aluminium. Mit der zweiten Generation des MEGA-Deep-Drill-Alu hat Mapal Schneidengeometrie, Kühlung und Schneidstoff neu aufeinander abgestimmt. Das Werkzeug soll stabile Prozesse, einen sicheren Spantransport und hohe Vorschübe miteinander verbinden und zugleich für unterschiedliche Aluminiumlegierungen einsetzbar sein.

Tiefbohren in unterschiedlichen Aluminiumlegierungen

Die Geometrie des neuen Tiefbohrers deckt nach Herstellerangaben ein Spektrum von Knetlegierungen bis zu hochsiliziumhaltigen Gusslegierungen ab. Eine gerade Hauptschneide soll einen ruhigen, vibrationsarmen Prozess unterstützen und Ausbrüche sowie Gratbildung reduzieren. Das spielt insbesondere bei schwierigen Bearbeitungssituationen wie Querbohrungen oder schrägen Bohrungsaustritten eine Rolle.

Für einen zuverlässigen Spantransport setzt Mapal auf eine doppelte Ausspitzung und optimierte Spannuten. Zusätzlich wurde der Kernverlauf angepasst, um die Stabilität des Werkzeugs bei großen Bohrtiefen zu erhöhen. Vier Führungsfasen sollen das Werkzeug über die gesamte Bohrtiefe stabilisieren. Damit zielt die Konstruktion darauf, auch bei Querbohrungen, schrägen Austritten und hohen Vorschüben kontrollierte Bearbeitungsbedingungen zu schaffen.

20 % größere Kühlkanäle

Besonderes Augenmerk legten die Entwickler auf die Kühlung. Die Kühlkanäle wurden neu ausgelegt und sind laut Mapal um 20 % größer. Dadurch kann ein höheres Kühlschmierstoffvolumen gezielt an die Hauptschneide und die Schneidecken gelangen.

Das soll sich insbesondere bei großen Bohrtiefen auszahlen, da dort Kühlung und Spanabtransport entscheidende Faktoren für Prozessstabilität und Werkzeugstandzeit sind. Mapal nennt ein verbessertes Verschleißverhalten, längere Standzeiten und eine höhere Prozessstabilität als Vorteile des neuen Systems. Gleichzeitig sollen Stabilität und Bruchfestigkeit des Werkzeugs erhalten bleiben. Auch für Prozesse mit Minimalmengenschmierung ist das vergrößerte Kühlvolumen von Bedeutung.

Schneidstoff lässt sich an die Anwendung anpassen

Neben Geometrie und Kühlung wurde auch das Schneidstoffkonzept auf einen möglichst breiten Aluminiumeinsatz ausgelegt. Die Basis bildet eine unbeschichtete Variante mit feinstgeschliffenen Spannuten. Sie ist für unterschiedliche Aluminiumwerkstoffe vorgesehen.

Darüber hinaus bietet Mapal zwei konfigurierbare Kopfbeschichtungen an. Damit lässt sich das Werkzeug gezielter an den Siliziumgehalt der jeweiligen Aluminiumlegierung und die eingesetzte Kühlschmierstoffstrategie anpassen. Statt für jede Anwendung ein vollständig anderes Werkzeugkonzept vorzusehen, soll der Tiefbohrer damit ein breites Werkstoffspektrum abdecken.

Bis zu 0,4 Millimeter Vorschub pro Umdrehung

Dass das Konzept nicht nur unter Laborbedingungen funktionieren soll, zeigen nach Angaben von Mapal umfangreiche Erprobungen bei Anwendern. Dabei erreichte die zweite Generation des MEGA-Deep-Drill-Alu Vorschübe von bis zu 0,4 mm pro Umdrehung und Standwege von bis zu 3,2 km.

Der neue Tiefbohrer soll ab September 2026 in das Standardprogramm aufgenommen werden. Vorgesehen sind Längenausführungen von 15×D bis 40×D. Abhängig von der jeweiligen Länge reicht das Durchmesserspektrum von 3 bis 16 mm. Mapal sieht Einsatzmöglichkeiten insbesondere in der Automobilindustrie sowie im allgemeinen Maschinenbau.

Mapal auf der AMB: Halle 1, Stand C11