Mikrozerspanung: Hohe Anforderungen an Werkzeug und Maschinen Bohren mit Fingerspitzengefühl - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Mikrozerspanung: Hohe Anforderungen an Werkzeug und Maschinen

Bohren mit Fingerspitzengefühl

Mikrobohrer in Spezialausführung Bild: Sphinx
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Im Bereich Mikrozerspanung werden zunehmend neu entwickelte, moderne und teilweise schwer zerspanbare Werkstoffe eingesetzt. Die so produzierten Systeme spielen beispielsweise in der Medizintechnik eine wesentliche Rolle.

Die zunehmende Miniaturisierung von Bauteilen stellt erhöhte Anforderungen an die Genauigkeit und die Oberflächengüte von Werkstücken. Die so produzierten Mikrosysteme werden in nächster Zukunft eine wesentliche Rolle spielen, beispielsweise in der Medizintechnik.

Unter Mikrozerspanung versteht man Bearbeitungen, die im kleinen und kleinsten Zerspanungsvolumen stattfinden – mit geringem Spanabtrag pro Eingriff oder Operation. Dabei geht es selten um Hochleistungszerspanung, eher um Hochpräzisionszerspanung. Die Sphinx Werkzeuge AG aus Derendingen definiert die Mikrozerspanung im Bereich Ø 0,05 bis Ø 2,50 mm. Das Standardprogramm des Schweizer Unternehmens ist auf diesen Bereich abgestimmt.
Beim Rohmaterial für die Werkzeuge werden vorwiegend Hartmetalle mit Ultrafeinkorn bis Nanograde eingesetzt. Dies soll für eine hohe Verschleißfestigkeit und eine hohe Biegebruchfestigkeit sorgen.
Die Oberflächengüte an den Werkzeugen muss eine sehr feine Struktur aufweisen. Resultat: ein gleichmäßiger Verschleiß über alle Schneiden am Mikrobohrer, ein optimaler Spänefluss sowie eine feine Oberflächengüte am bearbeiteten Werkstück. Die Nutzlängen werden den Anforderungen entsprechend gewählt. Beim Bohren sind in der Regel ein Zentrieren oder eine Pilotloch-Bohrung unumgänglich.
Das Ziel ist, mit möglichst wenigen Werkzeugen die gestellten Anforderungen zu erfüllen. Wie der Hersteller betont, verlangt die Arbeit mit Mikrobohrern neben Know-how gute Maschinen und Personal mit dem nötigen Fingerspitzengefühl fürs Kleine.
Für den Einsatz in der Mikrozerspanung werden feinläufige Maschinen benötigt, das heißt Spindeln mit besten Laufeigenschaften. Die Schnittdaten bewegen sich eher im niedrigen Bereich. Aufgrund der kleinen Durchmesser werden aber trotzdem hohe Drehzahlen verlangt. Die Achsvorschübe müssen äußerst präzise steuerbar sein.
Ein großes Augenmerk ist auch auf das Spannsystem für die Werkzeuge zu richten. Hier sind Schrumpffutter sicher eine sehr gute Wahl, damit ein perfekter Rundlauf der gespannten Werkzeuge garantiert wird.
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