Ratgeber: Materialien und Beschichtungen von Fräswerkzeugen
Fräswerkzeuge sind essenziell für zahlreiche Bearbeitungsprozesse in der Metall- und Holzbearbeitung. Die Wahl des richtigen Materials und der passenden Beschichtung hat großen Einfluss auf die Standzeit, die Bearbeitungsqualität und die Wirtschaftlichkeit. In diesem Ratgeber werden die wichtigsten Materialien und Beschichtungen für Fräser vorgestellt, ihre Vor- und Nachteile erläutert und Tipps für die richtige Anwendung gegeben.
1. Materialien von Fräswerkzeugen
1.1 Schnellarbeitsstahl (HSS – High-Speed Steel)
Eigenschaften:
- Hohe Zähigkeit und gute Wärmebeständigkeit
- Geeignet für mittlere Schnittgeschwindigkeiten
- Kann durch Nachschleifen regeneriert werden
Vorteile
- Kostengünstig
- Gute Zähigkeit, widersteht Stoßbelastungen
- Einfach nachzuschleifen
Nachteile
- Geringere Härte als Hartmetall, daher schnellerer Verschleiß
- Nicht für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet
Anwendungstipps:
- Ideal für weiche bis mittelhart Metalle (z. B. Aluminium, Baustahl)
- Gut geeignet für Handfräsmaschinen oder kleine Fräszentren
1.2 Hartmetall (HM – Carbide)
Eigenschaften:
- Besteht aus Wolframcarbid und Kobalt als Bindemittel
- Hohe Härte und Hitzebeständigkeit
- Sehr verschleißfest
Vorteile
- Höhere Standzeit als HSS
- Geeignet für hohe Schnittgeschwindigkeiten
- Widerstandsfähig gegen Abrieb
Nachteile
- Spröder als HSS, kann bei Schlägen brechen
- Höhere Anschaffungskosten
Anwendungstipps:
- Besonders gut für Stahl, Edelstahl, Guss und gehärtete Werkstoffe
- Ideal für CNC-Maschinen mit hoher Präzision und Vorschubkontrolle
1.3 Keramik-Fräser
Eigenschaften:
- Extrem hohe Härte und Hitzebeständigkeit
- Geeignet für sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten
- Kein Kühlen notwendig
Vorteile
- Sehr lange Standzeit bei harten Materialien
- Hohe Hitzebeständigkeit
- Reduzierter Kühlmittelbedarf
Nachteile
- Sehr spröde, bricht leicht bei Stoßbelastung
- Sehr teuer
Anwendungstipps:
- Hauptsächlich für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Gusseisen und Superlegierungen (z. B. Titan, Inconel)
- Fräsgeschwindigkeit optimieren, um Werkzeugbruch zu vermeiden
1.4 Diamant (PKD – Polykristalliner Diamant)
Eigenschaften:
- Härtestes verfügbares Material für Schneidwerkzeuge
- Extrem verschleißfest und temperaturbeständig
- Nicht für Stahl geeignet (reaktive Wechselwirkung mit Eisen)
Vorteile
- Sehr hohe Standzeit
- Ideal für abrasive Materialien (z. B. CFK, GFK, Aluminium)
- Perfekte Oberflächenqualität
Nachteile
- Sehr teuer
- Nicht für Stahlbearbeitung geeignet
Anwendungstipps:
- Perfekt für die Bearbeitung von Leichtmetallen, Verbundwerkstoffen oder Graphit
- Eher für Serienfertigung geeignet, da teure Anschaffungskosten
2. Beschichtungen für Fräswerkzeuge
2.1 TiN (Titan-Nitrid)
Eigenschaften:
- Goldfarbene Beschichtung mit hoher Härte
- Reduziert Reibung und verbessert Standzeit
Vorteile
- Erhöhte Standzeit gegenüber unbeschichteten Werkzeugen
- Günstig und universell einsetzbar
Nachteile
- Temperaturbeständigkeit nur bis ca. 600 °C
- Nicht optimal für sehr harte Materialien
Anwendungstipps:
- Geeignet für allgemeine Zerspanungsaufgaben, insbesondere in Stahl und Aluminium
2.2 TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid)
Eigenschaften:
- Dunkelgraue Beschichtung mit höherer Temperaturbeständigkeit als TiN
- Bildet bei hohen Temperaturen eine Oxidschicht zum Schutz
Vorteile
- Geeignet für höhere Schnittgeschwindigkeiten
- Sehr hohe Hitzebeständigkeit (bis 900 °C)
Nachteile
- Teurer als TiN
- Nicht ideal für Aluminium, da es zu Aufbauschneiden kommen kann
Anwendungstipps:
- Besonders geeignet für gehärtete Stähle und schwer zerspanbare Werkstoffe
2.3 AlTiN (Aluminium-Titan-Nitrid)
Eigenschaften:
- Weiterentwicklung von TiAlN mit noch besserer Temperaturbeständigkeit
- Hohe Härte, besonders für die Trockenbearbeitung geeignet
Vorteile
- Sehr widerstandsfähig gegen Abrieb und Hitze
- Lange Standzeit, auch bei harten Materialien
Nachteile
- Nicht für Aluminium geeignet
- Höhere Anschaffungskosten
Anwendungstipps:
- Ideal für Hochleistungsbearbeitung von Stahl, Edelstahl und Guss
2.4 DLC (Diamond-Like Carbon)
Eigenschaften:
- Kohlenstoffbasierte Beschichtung mit diamantähnlichen Eigenschaften
- Reduziert Reibung und verhindert Aufbauschneiden
Vorteile
- Sehr geringe Reibung
- Ideal für Aluminium und Kunststoffe
Nachteile
- Geringere Temperaturbeständigkeit als TiAlN
- Höhere Kosten
Anwendungstipps:
- Besonders gut für die Bearbeitung von NE-Metallen und Kunststoffen
3. Tipps für die richtige Wahl von Fräser und Beschichtung
- Material berücksichtigen:
- Weiche Materialien (Aluminium, Kupfer): Unbeschichtet oder DLC
- Harte Materialien (Stahl, Titan): TiAlN oder AlTiN
- Abrasive Materialien (GFK, CFK): PKD
- Schnittgeschwindigkeit und Kühlung beachten:
- HSS-Fräser benötigen Kühlung für längere Standzeit
- Hartmetall- und Keramikfräser können oft trocken laufen
- TiAlN und AlTiN besonders für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet
- Kosten-Nutzen-Abwägung:
- HSS für einfache Arbeiten und geringe Stückzahlen
- Hartmetall für Serienfertigung und anspruchsvolle Werkstoffe
- PKD und Keramik für hochabrasive Materialien oder extreme Beanspruchung
Fazit
Die Wahl des richtigen Fräswerkzeugs hängt stark von der Anwendung ab. HSS ist eine kostengünstige Option für allgemeine Arbeiten, während Hartmetall die beste Wahl für anspruchsvollere Bearbeitungen ist. Für extreme Anwendungen bieten Keramik- und PKD-Werkzeuge maximale Standzeit. Die richtige Beschichtung kann die Leistung zusätzlich verbessern und sollte je nach Werkstoff und Bearbeitungsstrategie gewählt werden.
2.1 TiN (Titan-Nitrid)
Eigenschaften:
- Goldfarbene Beschichtung mit hoher Härte
- Reduziert Reibung und verbessert Standzeit
Vorteile
- Erhöhte Standzeit gegenüber unbeschichteten Werkzeugen
- Günstig und universell einsetzbar
Nachteile
- Temperaturbeständigkeit nur bis ca. 600 °C
- Nicht optimal für sehr harte Materialien
Anwendungstipps:
- Geeignet für allgemeine Zerspanungsaufgaben, insbesondere in Stahl und Aluminium
2.2 TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid)
Eigenschaften:
- Dunkelgraue Beschichtung mit höherer Temperaturbeständigkeit als TiN
- Bildet bei hohen Temperaturen eine Oxidschicht zum Schutz
Vorteile
- Geeignet für höhere Schnittgeschwindigkeiten
- Sehr hohe Hitzebeständigkeit (bis 900 °C)
Nachteile
- Teurer als TiN
- Nicht ideal für Aluminium, da es zu Aufbauschneiden kommen kann
Anwendungstipps:
- Besonders geeignet für gehärtete Stähle und schwer zerspanbare Werkstoffe
2.3 AlTiN (Aluminium-Titan-Nitrid)
Eigenschaften:
- Weiterentwicklung von TiAlN mit noch besserer Temperaturbeständigkeit
- Hohe Härte, besonders für die Trockenbearbeitung geeignet
Vorteile
- Sehr widerstandsfähig gegen Abrieb und Hitze
- Lange Standzeit, auch bei harten Materialien
Nachteile
- Nicht für Aluminium geeignet
- Höhere Anschaffungskosten
Anwendungstipps:
- Ideal für Hochleistungsbearbeitung von Stahl, Edelstahl und Guss
2.4 DLC (Diamond-Like Carbon)
Eigenschaften:
- Kohlenstoffbasierte Beschichtung mit diamantähnlichen Eigenschaften
- Reduziert Reibung und verhindert Aufbauschneiden
Vorteile
- Sehr geringe Reibung
- Ideal für Aluminium und Kunststoffe
Nachteile
- Geringere Temperaturbeständigkeit als TiAlN
- Höhere Kosten
Anwendungstipps:
- Besonders gut für die Bearbeitung von NE-Metallen und Kunststoffen
3. Tipps für die richtige Wahl von Fräser und Beschichtung
- Material berücksichtigen:
- Weiche Materialien (Aluminium, Kupfer): Unbeschichtet oder DLC
- Harte Materialien (Stahl, Titan): TiAlN oder AlTiN
- Abrasive Materialien (GFK, CFK): PKD
- Schnittgeschwindigkeit und Kühlung beachten:
- HSS-Fräser benötigen Kühlung für längere Standzeit
- Hartmetall- und Keramikfräser können oft trocken laufen
- TiAlN und AlTiN besonders für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet
- Kosten-Nutzen-Abwägung:
- HSS für einfache Arbeiten und geringe Stückzahlen
- Hartmetall für Serienfertigung und anspruchsvolle Werkstoffe
- PKD und Keramik für hochabrasive Materialien oder extreme Beanspruchung
Fazit
Die Wahl des richtigen Fräswerkzeugs hängt stark von der Anwendung ab. HSS ist eine kostengünstige Option für allgemeine Arbeiten, während Hartmetall die beste Wahl für anspruchsvollere Bearbeitungen ist. Für extreme Anwendungen bieten Keramik- und PKD-Werkzeuge maximale Standzeit. Die richtige Beschichtung kann die Leistung zusätzlich verbessern und sollte je nach Werkstoff und Bearbeitungsstrategie gewählt werden.
Fazit
Die Wahl des richtigen Fräswerkzeugs hängt stark von der Anwendung ab. HSS ist eine kostengünstige Option für allgemeine Arbeiten, während Hartmetall die beste Wahl für anspruchsvollere Bearbeitungen ist. Für extreme Anwendungen bieten Keramik- und PKD-Werkzeuge maximale Standzeit. Die richtige Beschichtung kann die Leistung zusätzlich verbessern und sollte je nach Werkstoff und Bearbeitungsstrategie gewählt werden.
Spannzange ER16
4,25 €*
Diese Spannzangen gewährleisten eine exakte Zentrierung und stabile Spannkraft für Ihre Werkzeuge. Dadurch wird eine hohe Rundlaufgenauigkeit erreicht, wodurch sich präzise Bearbeitungsergebnisse erzielen lassen.
Gefertigt aus hochwertigem, gehärtetem Stahl, bieten die Spannzangen eine lange Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß. Der schnelle und einfache Wechsel der Spannzangen sorgt für einen effizienten Arbeitsablauf und minimiert die Stillstandszeiten.
Um den individuellen Anforderungen Ihrer Projekte gerecht zu werden, sind die Spannzangen in unterschiedlichen Größen und Spannbereichen erhältlich.
ER Spannzangen bieten mehrere Vorteile für die Halterung von Fräsern und anderen rotierenden Werkzeugen in CNC-Maschinen oder Fräsmaschinen:
Hohe Spannkraft:
ER Spannzangen erzeugen eine starke und gleichmäßige Spannkraft, was zu einer stabilen Werkzeughalterung führt. Dies verbessert die Präzision und verringert Vibrationen während des Fräsens.
Universelle Anwendbarkeit:
Sie sind vielseitig und können Werkzeuge mit verschiedenen Schaftdurchmessern halten. Das ER-System bietet Spannzangen in einer Vielzahl von Größen, was Flexibilität bei der Verwendung verschiedener Werkzeuge ermöglicht.
Hohe Rundlaufgenauigkeit:
ER Spannzangen haben eine hohe Rundlaufgenauigkeit (typischerweise zwischen 0,005 mm und 0,01 mm). Dies führt zu besseren Bearbeitungsergebnissen und einer längeren Lebensdauer des Fräswerkzeugs, da weniger Unwuchten entstehen.
Gleichmäßige Spannung:
Durch die Mehrfachschlitzung der Spannzange wird das Werkzeug gleichmäßig gespannt, wodurch das Risiko eines Beschädigens des Werkzeugschafts reduziert wird.
Kompakte Bauweise:
ER Spannzangen sind relativ kompakt und ermöglichen es, Werkzeuge nah an der Spindel zu montieren. Dies verbessert die Stabilität des Werkzeugs und verringert die Hebelwirkung, was zu einer höheren Steifigkeit und Präzision führt.
Kosteneffizienz:
Sie bieten eine preisgünstige Lösung im Vergleich zu anderen Spannsystemen mit ähnlicher Präzision und Spannkraft. Aufgrund ihrer Standardisierung und weiten Verbreitung sind sie leicht verfügbar.
Einfache Handhabung:
Der Werkzeugwechsel mit ER Spannzangen ist einfach und schnell durchzuführen, was die Rüstzeiten verkürzt und die Produktivität in der Werkstatt erhöht.
Insgesamt bieten ER Spannzangen eine flexible, präzise und kosteneffiziente Lösung für die Halterung von Fräswerkzeugen und anderen rotierenden Werkzeugen.
Weiterführende Informationen
Vergleich von Werkzeugaufnahmen: BT vs. SK
In diesem Vergleich werden die Unterschiede zwischen den beiden gängigen Werkzeugaufnahmen BT und SK erklärt und ebenso deren jeweiligen Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile erläutert. Er hilft dabei, die richtige Wahl der Werkzeugaufnahme basierend auf Maschinenkompatibilität, Einsatzanforderungen und regionaler Verfügbarkeit zu treffen.
Produktsicherheit:
Dr.-Ing. Tobias Meisch
Pfarrgartenstr. 9
73457 Essingen
Deutschland
Mail: service@cnc-zubehoer.eu
Shenzhen VMT Metal Product Co., Ltd.
Room 101, Building 14, Zone B2
Dawei Shahe Industrial Zone, Xinzhuang Community, Matian Street, Guangming DistrictShenzhen, GuangdongChina
sales@vimetal.com.cn
details {
border: 1px solid #ddd;
margin-top: 20px;
}
summary {
background: #f4f4f4;
padding: 10px;
cursor: pointer;
position: relative;
font-weight: bold;
}
details > div {
padding: 10px;
}
.techImageStyle {
max-width: 100%;
}
Werkzeugaufnahme BT30 Spannzangenaufnahme
29,90 €*
Diese BT30 Werkzeugaufnahmen sind mit einer Vielzahl von CNC-Maschinen kompatibel und bieten eine universelle Lösung für Ihre Bearbeitungsanforderungen.
Die Werkzeugaufnahmen sind so konzipiert, dass sie Spannzangen in verschiedenen Größen aufnehmen können. Dies ermöglicht eine flexible Werkzeugnutzung und reduziert die Notwendigkeit für mehrere Halterungen.
Der Anzugbolzen in einer BT30-Aufnahme fixiert das Werkzeug sicher in der Spindel Ihrer Maschine, indem er durch ein Spannsystem axial festgezogen wird. Dies gewährleistet eine präzise Ausrichtung und stabile Klemmkraft, wodurch das Werkzeug auch bei hohen Belastungen zuverlässig gehalten wird. Beim Werkzeugwechsel wird der Bolzen gelöst und das Werkzeug ausgetauscht.
Mithilfe des Spannschlüssels lassen sich Spannzangen schnell und mühelos wechseln, was die Rüstzeiten minimiert und die Produktivität erhöht.
Die Werkzeugaufnahmen eignen sich ideal für präzise Fräs-, Bohr- und Drehbearbeitungen, bei denen eine hohe Wiederholgenauigkeit gefordert ist.
Weiterführende Informationen
Vergleich von Werkzeugaufnahmen: BT vs. SK
In diesem Vergleich werden die Unterschiede zwischen den beiden gängigen Werkzeugaufnahmen BT und SK erklärt und ebenso deren jeweiligen Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile erläutert. Er hilft dabei, die richtige Wahl der Werkzeugaufnahme basierend auf Maschinenkompatibilität, Einsatzanforderungen und regionaler Verfügbarkeit zu treffen.
Produktsicherheit:
Dr.-Ing. Tobias Meisch
Pfarrgartenstr. 9
73457 Essingen
Deutschland
Mail: service@cnc-zubehoer.eu
Shenzhen VMT Metal Product Co., Ltd.
Room 101, Building 14, Zone B2
Dawei Shahe Industrial Zone, Xinzhuang Community, Matian Street, Guangming DistrictShenzhen, GuangdongChina
sales@vimetal.com.cn
details {
border: 1px solid #ddd;
margin-top: 20px;
}
summary {
background: #f4f4f4;
padding: 10px;
cursor: pointer;
position: relative;
font-weight: bold;
}
details > div {
padding: 10px;
}
.techImageStyle {
max-width: 100%;
}
Varianten ab 9,90 €*