Optimale Kühl- und Schmierstrategien für CNC-Werkzeuglösungen

Fortschrittliche Kühl- und Schmierstrategien für CNC-Werkzeuge

In der modernen Fertigungsindustrie spielen CNC-Werkzeuglösungen eine entscheidende Rolle für höchste Genauigkeit, Oberflächengüte und Werkzeugstandzeiten. Die Wahl des richtigen Kühl- und Schmiersystems ist daher unerlässlich. Ob Hochgeschwindigkeitsfräsen, Drehen, Bohren oder Schleifen – ein optimal ausgelegtes Kühl- und Schmiersystem ist entscheidend für die Aufrechterhaltung Ihrer Leistungsfähigkeit und die Minimierung Ihrer Kosten. Ein professionell konzipiertes Kühl- und Schmiersystem steigert Ihre Produktivität und sichert Ihre Investition in präzisions-CNC-werkzeuge.

Warum Kühlmittel und Schmierstoffe bei der CNC-Bearbeitung wichtig sind

Die CNC-Bearbeitung ist durch hohe Temperaturen und Reibung an der Schneide gekennzeichnet. Ohne Kühlsystem kommt es zu folgenden Problemen:

• Schneller Verschleiß der Bearbeitungswerkzeuge

• Schlechte Oberflächenqualität

• Ungenauigkeit

• Ineffiziente Späneabfuhr

• Hohe Produktionskosten

Ein Kühlsystem trägt nicht nur zur Temperaturkontrolle bei, sondern auch zur Späneabfuhr von der Schneide und verhindert Aufbauschneiden an CNC-Werkzeugen.

Für Unternehmen, die in hochpräzise CNC-Werkzeuge investiert haben, ist ein Kühlsystem daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Kühl- und Schmierverfahren in CNC-Werkzeuglösungen

Kühl- und Schmierverfahren sind wesentliche Bestandteile von Hochleistungs-CNC-Werkzeugen. Sie beeinflussen direkt die Werkzeugstandzeit, die Oberflächengüte und die Bearbeitungsgenauigkeit. Die Wahl eines geeigneten Verfahrens trägt dazu bei, die Wärmeentwicklung zu kontrollieren, die Reibung zu minimieren und die Spanabfuhr bei der Hochpräzisionsbearbeitung zu optimieren. Im Folgenden werden die gängigsten Kühl- und Schmierverfahren für die CNC-Bearbeitung beschrieben.

1. Flutkühlung: Der traditionelle Standard

Flutkühlung ist mit Abstand die gängigste Kühlmethode bei CNC-Maschinen. Dabei muss eine kontinuierliche Kühlmittelzufuhr zum Bearbeitungsbereich gewährleistet sein.

Vorteile der Flutkühlung:

• Hohe Kühlleistung

• Gute Späneabfuhr

• Wirtschaftlich für die meisten Bearbeitungsvorgänge

• Kompatibel mit den meisten CNC-Schneidwerkzeugen

Ideal für:

• Allgemeine Bearbeitung

• Bearbeitung von Stahl und Aluminium

• Serienfertigung von Teilen

In manchen Bereichen, wie z. B. bei der Kühlung tiefer Bereiche, ist die Flutkühlung aufgrund des ineffizienten Kühlmittelverbrauchs nicht die beste Methode. Für diese Fälle bieten moderne CNC-Werkzeuglösungen verbesserte Kühlsysteme.

2. Werkzeugdurchführung Kühlmittel

Interne Kühlmittelsysteme führen Kühlmittel durch die internen Kanäle der Schneidwerkzeuge.

Die Werkzeugdurchführung bietet folgende Vorteile:

• Direkte Kühlung der Schneidkante

• Verbesserte Spanabfuhr beim Bohren sehr tiefer Löcher

• Reduzierte thermische Verformungen

• Längere Werkzeugstandzeit

Unternehmen, die moderne CNC-Präzisionswerkzeugtechnik einsetzen, wissen, dass die Werkzeugdurchführung Kühlmittel die Schnittgeschwindigkeit und den Vorschub von CNC-Maschinen sowie die Qualität der gefertigten Teile verbessert, ohne die Werkzeuge zu beschädigen.

3. Mindestmenge Schmierstoff (MQL)

Die Minimalmengenschmierung (MQL) nutzt einen feinen Ölnebel, der mit Druckluft transportiert wird und so den Flüssigkeitsverbrauch deutlich reduziert.

Wichtigste Vorteile:

• Umweltfreundlich

• Geringere Kühlmittelkosten

• Saubereres Arbeitsumfeld

• Weniger Entsorgungsaufwand

Ideale Anwendungsbereiche:

• Aluminiumbearbeitung

• Leichtfräsen

• Prozesse, bei denen die Schmierung wichtiger ist als die Kühlung

MQL gewinnt zunehmend an Bedeutung bei CNC-Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Unternehmen, die umweltverträgliche Fertigungsmethoden anstreben.

4. Kryogene Kühlung

Die Kryogene Bearbeitung nutzt sehr niedrige Temperaturen, beispielsweise durch flüssigen Stickstoff oder CO₂, zur Kühlung während des Bearbeitungsprozesses.

Vorteile der Kryogenen Bearbeitung:

• Deutlich reduzierter Werkzeugverschleiß

• Verbesserte Oberflächengüte

• Keine Kontamination durch Kühlflüssigkeit

• Empfohlen für die Bearbeitung harter Werkstoffe wie Titan und Inconel

Obwohl die Kryogene Kühlung ein spezialisierteres Verfahren ist, stellt sie die neueste Entwicklung im Bereich der CNC-Werkzeuglösungen dar.

Kühlmittelauswahl für die CNC-Bearbeitung

1. Zu bearbeitendes Material

• Aluminium: Benötigt ausreichende Schmierung, um die Bildung von Aufbauschneiden zu verhindern.

• Edelstahl: Muss effektiv Wärme abführen.

• Titan: Erfordert fortschrittliche Kühltechniken.

2. Bearbeitungsart

Hochgeschwindigkeitsfräsen: Erfordert Kühlmittelzufuhr durch das Werkzeug oder Hochdruckkühlung.

• Tiefbohren: Erfordert interne Kühlmittelzufuhr.

• Schlichtbearbeitung: Erfordert ein gleichmäßiges Wärmemanagement.

• Abschlussdurchgänge: Gleichmäßiges Wärmemanagement erforderlich.

3. Werkzeugbeschichtungskompatibilität

Die in modernen CNC-Maschinen verwendeten Schneidwerkzeuge sind häufig mit Materialien wie TiAlN oder diamantähnlichen Beschichtungen versehen. Das Kühlmittelgemisch darf die Beschichtungen nicht beschädigen.

4. Umwelt- und regulatorische Faktoren

Bestimmte Branchen fordern nebelarme oder biologisch abbaubare Kühlmittel, um die Arbeitsschutzbestimmungen einzuhalten.

Kundenspezifisches Werkzeugdesign für maximale Leistung

Eine der effektivsten Methoden zur Optimierung von Kühl- und Schmiersystemen ist die Entwicklung von Werkzeugen, die speziell auf Ihr Projekt zugeschnitten sind.

Baucor ermöglicht es Kunden, mithilfe spezieller Formulare gemeinsam ihre individuellen Präzisions-CNC-Werkzeuge für ihre spezifischen Projektanforderungen zu entwickeln.

Warum kundenspezifische CNC-Werkzeuge wichtig sind:

• Optimierte interne Kühlkanäle

• Kundenspezifische Geometrien für spezielle Anwendungen

• Verbesserte Spanabfuhr

• Höhere Präzision und Genauigkeit

• Kürzere Zykluszeiten

Anstatt ihre Projekte an Standardwerkzeuge anzupassen, können Kunden ihre Projektanforderungen über die Formulare von Baucor einreichen und gemeinsam vollständig individualisierte Präzisions-CNC-Werkzeuge entwickeln.