Wendeschneidplatten sind austauschbare Schneidwerkzeuge für Drehen, Fräsen und Bohren. Sie bieten hohe Präzision, lange Standzeit und reduzieren Bearbeitungskosten.

Wendeschneidplatten sind austauschbare Schneidwerkzeuge für Drehen, Fräsen und Bohren. Sie bieten hohe Präzision, lange Standzeit und reduzieren Bearbeitungskosten. (Bild: Thomas Hut - stock.adobe.com)

In der Zerspanungstechnik spielen Wendeschneidplatten eine zentrale Rolle. Diese kleinen, aber leistungsstarken Werkzeuge sorgen dafür, dass Bearbeitungsprozesse effizient und kostensparend ablaufen. Dank der Möglichkeit, die Platten nach Verschleiß einfach zu wenden oder auszutauschen, verlängern sie die Standzeit von Werkzeugen und steigern die Produktivität. In diesem Beitrag erfahren Sie, welche Arten von Wendeschneidplatten es gibt, welche Materialien und Beschichtungen dabei eine Rolle spielen und wie Sie die passende Lösung für Ihre Bearbeitungsaufgaben finden.

Arten von Wendeschneidplatten

Es gibt verschiedene Arten von Wendeschneidplatten. Sie unterscheiden sich in Form, Größe und Einsatzzweck dieser Schneidwerkzeuge. Die wichtigsten Varianten sind Drehplatten, Fräsplatten und Bohrplatten. Jede Art ist für spezifische Bearbeitungsprozesse und Werkstoffe optimiert, um eine präzise und effiziente Zerspanung zu gewährleisten.

  • Schaftfräserplatten sind austauschbare Schneidplatten, die an Schaftfräsern befestigt werden. Sie werden hauptsächlich beim Fräsen verwendet, um Werkstoffe präzise zu bearbeiten und Material abzutragen. Diese Platten sind in verschiedenen Geometrien und Materialien erhältlich, um den Anforderungen unterschiedlicher Fräsprozesse gerecht zu werden.
  • Bohrplatten sind spezielle Wendeschneidplatten, die in Bohrwerkzeugen verwendet werden, um präzise Bohrungen in verschiedenen Werkstoffen durchzuführen. Sie ermöglichen einen effizienten Materialabtrag und sind so gestaltet, dass sie hohe Standzeiten und eine gute Schnittqualität bieten. Bohrplatten werden oft in CNC-Maschinen eingesetzt und sind in unterschiedlichen Geometrien erhältlich, um sich an verschiedene Bohranforderungen anzupassen.
  • Drehplatten sind Wendeschneidplatten, die speziell für Drehprozesse in der Metallbearbeitung entwickelt wurden. Sie werden in Drehmaschinen verwendet, um rotierende Werkstücke präzise zu bearbeiten. Drehplatten sind in verschiedenen Formen wie dreieckig, quadratisch oder rund erhältlich, je nach gewünschtem Schnittmuster und Werkstoffeigenschaften. Sie zeichnen sich durch ihre Vielseitigkeit und hohe Verschleißfestigkeit aus.
  • Sonderplatten sind spezielle Wendeschneidplatten, die für spezifische Bearbeitungsprozesse entwickelt wurden, bei denen herkömmliche Platten nicht optimal eingesetzt werden können. Dazu gehören beispielsweise Gewindeschneidplatten, Einstechplatten und Formplatten. Sonderplatten sind auf spezielle Formen und Anwendungen zugeschnitten, um komplexe Bearbeitungsaufgaben effizient und präzise zu erfüllen.

Video: Herstellung von Wendeschneidplatten

Welches Material für Wendeschneidplatten?

Materialien von Wendeschneidplatten spielen eine entscheidende Rolle für deren Leistung und Haltbarkeit. Die wichtigsten Materialien sind Hartmetall, Cermet, Keramik und diamantbasierte Beschichtungen. Jedes Material hat spezifische Eigenschaften, die es für verschiedene Werkstoffe und Bearbeitungsprozesse geeignet machen, wie z. B. hohe Härte, Verschleißfestigkeit oder Temperaturbeständigkeit.

Dabei ist Hartmetall eines der am häufigsten verwendeten Materialien für Wendeschneidplatten. Es besteht aus einer Mischung von Hartstoffen wie Wolframcarbid und einem Bindemittel, meist Kobalt. Hartmetall zeichnet sich durch hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit aus, was es ideal für eine Vielzahl von Zerspanungsprozessen macht, insbesondere bei der Bearbeitung von harten Werkstoffen.

Ebenfalls weit verbreitet als Material für Wendeschneidplatten ist Cermet. Dabei handelt es sich um einen Verbundwerkstoff, der aus Keramik- und Metallkomponenten besteht. Es wird häufig für Wendeschneidplatten verwendet, da es eine hohe Verschleißfestigkeit, Wärmebeständigkeit und Oberflächenqualität bei der Bearbeitung bietet. Cermet-Platten werden vor allem in Anwendungen eingesetzt, bei denen präzise Schnitte und glatte Oberflächen erforderlich sind, beispielsweise in der Feinbearbeitung.

Vor allem für die Bearbeitung von harten Werkstoffen wie gehärtetem Stahl und Gusseisen wird in Wendeschneidplatten auch Keramik eingesetzt. Das hochharte Material, bietet eine hohe Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit, ist jedoch weniger zäh als Hartmetall. Wendeschneidplatten aus Keramik eignen sich besonders für Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen und trockene Zerspanung.

Polycrystalline Diamond (PCD) ist ein synthetisch hergestelltes Material, das in Wendeschneidplatten verwendet wird, um eine extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten. Es besteht aus feinen Diamantpartikeln, die unter hohen Temperaturen und Drücken verbunden werden. PCD-Wendeschneidplatten werden hauptsächlich für die Bearbeitung von nichtmetallischen Materialien wie Aluminium, Graphit, Kunststoff und faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt. Sie bieten eine hohe Schnittgeschwindigkeit, lange Standzeiten und verbessern die Oberflächengüte der bearbeiteten Werkstücke.

Kubisches Bornitrid (CBN) ist das zweithärteste bekannte Material nach Diamant und wird in Wendeschneidplatten vor allem zur Bearbeitung von gehärteten Stählen und Gusseisen eingesetzt. Es zeichnet sich durch eine hohe Härte, thermische Stabilität und chemische Widerstandsfähigkeit gegenüber Eisenwerkstoffen aus. CBN-Wendeschneidplatten eignen sich ideal für Hochpräzisionsbearbeitungen, bei denen eine lange Standzeit und eine hohe Maßhaltigkeit erforderlich sind.

Auswahlkriterien für Wendeschneidplatten

Die Auswahlkriterien für Wendeschneidplatten sind entscheidend für die Effizienz und Qualität von Zerspanungsprozessen. Wichtige Faktoren bei der Auswahl sind der zu bearbeitende Werkstoff, die geforderten Schnittgeschwindigkeiten, die Standzeit der Werkzeuge sowie die gewünschte Oberflächengüte des Werkstücks. Außerdem müssen die Maschinenstabilität, die Bearbeitungsbedingungen und die Kosten berücksichtigt werden. Die richtige Wahl der Wendeschneidplatte kann die Produktivität steigern und die Werkzeugkosten senken:

Der Werkstoff des Werkstücks ist ein zentraler Faktor bei der Auswahl der richtigen Wendeschneidplatte. Unterschiedliche Werkstoffe wie Stahl, Aluminium, Gusseisen oder nichtmetallische Werkstoffe stellen unterschiedliche Anforderungen an Härte, Beschichtung und Geometrie der Wendeschneidplatte. Härtere Materialien erfordern oft robuste Schneidstoffe wie CBN, während weichere Materialien wie Aluminium besser mit PKD-Schneidplatten bearbeitet werden. Der richtige Schneidstoff führt zu höherer Effizienz, längerer Standzeit und besseren Bearbeitungsergebnissen.

Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante der Wendeschneidplatte durch das Werkstückmaterial bewegt. Sie hat einen direkten Einfluss auf die Standzeit des Werkzeugs, die Oberflächengüte des Werkstücks und die Bearbeitungszeit. Eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit kann zu übermäßigem Verschleiß der Wendeschneidplatte führen, während eine zu niedrige Schnittgeschwindigkeit die Produktivität verringert. Die optimale Schnittgeschwindigkeit hängt vom Werkstoff des Werkstücks, von der Beschichtung und der Geometrie der Wendeschneidplatte sowie von den Maschinenparametern ab.

Die Standzeit einer Wendeschneidplatte ist die Zeit, die das Werkzeug effizient arbeiten kann, bevor es gewechselt oder nachgeschliffen werden muss. Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Werkstoff des Werkstücks, der Schnittgeschwindigkeit, der Beschichtung und der Geometrie der Wendeschneidplatte sowie den Bearbeitungsbedingungen. Eine längere Standzeit bedeutet weniger Werkzeugwechsel, weniger Stillstandzeiten und geringere Kosten. Die Optimierung der Standzeit ist entscheidend für die Produktivität und Wirtschaftlichkeit in der Zerspanung.

Positive und negative Schneidkanten von Wendeschneidplatten

Positive und negative Schneidkanten sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Wendeschneidplatten. Positive Schneidkanten haben einen kleineren Spanwinkel und erzeugen weniger Schnittkräfte, was sie ideal für weichere Materialien oder Maschinen mit geringer Stabilität macht. Negative Schneidkanten bieten dagegen eine höhere Stabilität und Standzeit, insbesondere bei der Bearbeitung harter oder abrasiver Materialien. Die Wahl zwischen positiv und negativ hängt von den Anforderungen an das Werkstück, die Maschine und die Bearbeitungsbedingungen ab.

 
 

Beschichtungen von Wendeschneidplatten

Beschichtungen sind spezielle Schutzschichten, die auf Wendeschneidplatten aufgetragen werden, um deren Leistung und Lebensdauer zu verbessern. Sie erhöhen die Verschleißfestigkeit, verringern die Reibung und schützen die Wendeschneidplatten vor hohen Temperaturen während der Bearbeitung. Die gebräuchlichsten Beschichtungsverfahren sind PVD (Physical Vapor Deposition) und CVD (Chemical Vapor Deposition), wobei je nach Anwendung und zu bearbeitendem Werkstoff unterschiedliche Materialien wie TiN, TiAlN oder Al2O3 verwendet werden.

PVD-Beschichtungen (Physical Vapor Deposition) sind dünne, verschleißfeste Schutzschichten, die im Hochvakuum auf Wendeschneidplatten aufgebracht werden. Mit diesem Verfahren können Materialien wie Titannitrid (TiN) oder Aluminiumtitanitrid (TiAlN) beschichtet werden, die die Wendeschneidplatten härter, hitzebeständiger und gleitfähiger machen. PVD-Beschichtungen zeichnen sich durch eine hohe Haftfestigkeit und eine glatte Oberfläche aus, wodurch sie besonders für Anwendungen mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und geringem Verschleiß geeignet sind.

CVD-Beschichtungen (Chemical Vapor Deposition) sind dicke und widerstandsfähige Schutzschichten, die durch chemische Abscheidung bei hohen Temperaturen auf Wendeschneidplatten aufgebracht werden. Diese Beschichtungen bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit, wodurch sie sich ideal für schwere Zerspanungsarbeiten eignen. Materialien wie Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Titancarbid (TiC) werden häufig verwendet, um die Standzeit der Wendeschneidplatten zu erhöhen und ihre Leistung unter extremen Bedingungen zu optimieren.

TiAlN, TiCN und Al₂O₃ sind gängige Beschichtungsmaterialien für Wendeschneidplatten, die deren Verschleißfestigkeit, Härte und Temperaturbeständigkeit verbessern.

  • TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid) bietet eine hohe Oxidationsbeständigkeit und eignet sich besonders für Anwendungen mit hohen Temperaturen und Schnittgeschwindigkeiten.
  • TiCN (Titan-Kohlenstoff-Nitrid) zeichnet sich durch eine höhere Härte als TiN aus und bietet eine gute Verschleißfestigkeit sowie eine glatte Oberfläche, die Reibung reduziert.
  • Al₂O₃ (Aluminiumoxid) ist besonders hitzebeständig und schützt die Wendeschneidplatte vor thermischer Belastung, was bei schwerer Zerspanung von Vorteil ist.

Schichtdicke und Härte

Die Schichtdicke und Härte der Beschichtung von Wendeschneidplatten beeinflussen maßgeblich deren Leistung und Standzeit. Eine dickere Beschichtung erhöht die Verschleißfestigkeit, kann aber auch zu einer höheren Schnittkraft führen. Härtere Beschichtungen sind widerstandsfähiger gegen abrasive Belastungen und bieten einen besseren Schutz vor mechanischem Verschleiß. Die optimale Kombination von Schichtdicke und Härte hängt von den zu bearbeitenden Materialien sowie den Schnittbedingungen ab.

Hersteller von Wendeschnediplatten

Hersteller von Wendeschneidplatten sind unter anderem:

  • Alesa
  • Boehlerit
  • Ceratizit
  • Elmac
  • Gühring
  • Hoffmann-Group
  • Iscar
  • Kennametal
  • Mapal
  • Mitsubishi Materials
  • Paul Horn
  • Reich Tools
  • Sandvik
  • Seco
  • Walter
  • Wedco
  • ZCC Cutting Tools

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