Werkzeuge

Mit neuer Schleiftechnologie zum Mikrofräser

Technologieentwicklungen schrumpfen immer weiter ins Mikroformat. Auch die zur Herstellung notwendigen Werkzeuge müssen Schritt halten. Mit einer von nunmehr 13 Walter-Maschinen, der Helitronic Micro, bietet Kopp Schleiftechnik auch Werkzeuge in Durchmessern bis hinunter zu 0,5 mm an.

Die Walter Helitronic Micro bietet Kopp die ideale Grundlage zur Produktion von präzisen Mikrofräsern und -bohrern.

Kleine und kleinste Fräs- und Bohrwerkzeuge kommen beispielsweise in der Dental- und Medizintechnik täglich zum Einsatz. In diesen Disziplinen sind oft sehr feine Strukturen in die anspruchsvollsten Materialien einzubringen, denen die Werkzeuge trotz ihrer extrem kleinen Durchmesser widerstehen müssen. Um Fräser ab 0,5 mm Durchmesser herzustellen, bedarf es spezieller Schleifmaschinen und vor allem dem Know-how erfahrener Werkzeughersteller. Die Kopp Schleiftechnik GmbH ist mit ihrer neuen Walter Helitronic Micro auch für derartige Aufgaben optimal gerüstet.

Beste Oberflächengüten

Zentrale Kriterien bei der Herstellung von Mikrowerkzeugen sind zum einen die guten Oberflächenqualitäten der Schneidkanten sowie der präzise Rundlauf. Achim Kopp, Geschäftsführer der Kopp Schleiftechnik: "Glatte Oberflächen an den Schneiden geben dem Mikrowerkzeug eine lange Lebensdauer und sie sorgen dafür, dass sich keine Aufbauschneiden bilden."

Gerade bei klein dimensionierten Fräsern und Bohrern kommt es für eine lange Lebenserwartung auf optimalen Rundlauf an: Da sie aufgrund ihrer Größe meist nur mit zwei Schneiden auskommen müssen, sollten die Belastungen bei Mikrowerkzeugen möglichst symmetrisch sein. Werden obendrein Querkräfte vermieden, ist einem frühzeitigen Werkzeugverschleiß erfolgreich vorgebeugt. Ausgefeilte Werkzeugkonstruktionen können dies unterstützen. "Somit wird die Schneide nicht verdrängt, das Werkzeug biegt sich nicht und die dynamische Beanspruchung nimmt ab. Dank optimalem Rundlauf glänzen sorgfältig gefertigte Werkzeuge mit langen Standzeiten", erklärt Achim Kopp.

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Werkzeugschleifen in höchster Präzision

Gut beraten ist, wer schon bei der Werkzeugkonstruktion und spätestens beim Schleifen die entsprechenden Vorkehrungen getroffen hat: Er erhält auch in den kleinsten Dimensionen Werkzeuge, die den hohen Anforderungen in der Medizin- und Dentaltechnik gewachsen sind. "Daher haben wir uns für die Herstellung solch anspruchsvoller Werkzeuge ab 0,5 mm Durchmesser wieder einmal auf das Schleifmaschinen-Know-how unseres Technikpartners, Walter Maschinenbau aus Tübingen, verlassen. Mit der Helitronic Micro haben wir seit Oktober 2011 mittlerweile 13 Schleifmaschinen von Walter im Einsatz.

Die Helitronic Micro ist dank ihrer stabilen und dennoch kompakten Konstruktion optimal für die Herstellung von Mikrowerkzeugen konzipiert. Schwingungsdämpfung durch Portalbauweise, Antriebsdynamik und ein ausgefeiltes Kühlsystem sorgen für konstante Schleifprozesse bei optimaler Präzision.

Seit Jahren mit dem Walter-System vertraut, wurden die Kopp-Schleifexperten via Schulungen bei Walter fit für das neue Maschinenkonzept gemacht: "Softwareseitig kannten wir die Bedienung der Micro von unseren übrigen Schleifmaschinen. Im Inneren wartet sie jedoch beispielsweise mit einer hochpräzisen Schaft- und Stützlünette für sehr dünne Werkstücke sowie drei Schleifspindelköpfen auf, was die Herangehensweise an den Schleifprozess verändert. Zudem mussten wir uns auf die wesentlich kleineren Durchmesser einstellen." Daher richtete Kopp einen separaten Simulationsarbeitsplatz ein, auf dem die Schleifvorgänge bereits vorab getestet werden können. So zeigt sich schnell, an welcher Stelle des Prozesses es eventuell zu Kollisionen oder ähnlichen Schwierigkeiten kommen kann.

Zusammen mit dieser Vorabkontrolle, den maschinenseitig integrierten Messsystemen und einem Laderoboter kann die Maschine mehrere hundert Werkzeuge ohne Unterbrechung schleifen. "Dabei kompensiert die Helitronic Micro bereits im Prozess eventuelle, aufgrund von Wärmeausdehnungen im Inneren der Maschine entstehenden Ungenauigkeiten. Die fertig geschliffenen Werkzeuge prüfen wir stichprobenartig auf dem Walter Helicheck-System. So haben wir stets die Produktqualität unter Kontrolle, damit wir und unsere Kunden auf der sicheren Seite sein können", ergänzt Kopp.

Enge Toleranzen für beste Ergebnisse

Titan, Edelstähle, Zirkonoxide: Zahlreiche anspruchsvolle Materialien müssen in der Medizin- und Dentaltechnik prozesssicher zerspant werden. Um auch engste Toleranzen bei der Bearbeitung solcher Bauteile einzuhalten, müssen die verwendeten Fräser und Bohrer von bester Qualität sein. Das verwendete Feinkorn- und Ultrafeinkorn-Hartmetall, die Geometrie, Schneidenform und -güte sowie die Beschichtung - alles fein aufeinander abgestimmt - spielen dabei eine entscheidende Rolle. "Ebenso wie die über 40-jährige Erfahrung und der Einsatz neuster Technologie, die für uns wesentliche Standpfeiler unserer Qualität sind. Damit erfüllen wir die Anforderungen auch der anspruchsvollsten Kunden", so Kopp.

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