Diamantwerkzeug kombiniert mit präziser Maschine

Präzisionsbearbeitung

Diamantwerkzeug plus Maschine fürs Spiegelglanzfräsen

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Perfekte – in diesem Fall: glatte, hochglänzende – Oberflächen lassen sich auch ohne Polieren erreichen. Das verspricht eine Kombination aus Hochpräzisions-Werkzeugmaschine und Spezial-Diamantwerkzeugen. Deren Hersteller entwickeln gemeinsam die passende Lösung für den Auftraggeber.

Klaus Vollrath
Fachjournalist in Aarwangen/Schweiz

Die Anforderungen an die Präzision von Teilen sind heute oft so hoch, dass sich eine glatte Oberfläche nicht mehr durch Polieren erzeugen lässt. Schon der geringe Materialabtrag verändert die vorgegebene Geometrie und führt bei planen Oberflächen oder Vielflächnern zu balligen Abweichungen. Auf spiegelnden Oberflächen fallen diese auf, bei Linsen beeinträchtigen Geometrieveränderungen die optische Qualität.

Solch anspruchsvolle Oberflächen werden heute möglichst direkt durch Fräsbearbeitung erzeugt. Dafür werden zum einen präzise Bearbeitungszentren gebraucht, zum anderen muss das Werkzeug eine besonders hochwertige Schneide haben. Dies betrifft die Geometrie, also die Präzision des Schliffs, ebenso wie die Schärfe und Schneidhaltigkeit.

Hohe Standzeiten und Präzision durch Diamantwerkzeuge

Bei Hartmetallwerkzeugen lässt die optische Qualität der erzeugten Oberflächen mit zunehmender Abnutzung nach. Daher sind diese Art von Anwendungen eine Domäne der Diamantwerkzeuge. Im Vordergrund stehen monokristalline Diamanten (MKD), die in besonders geeigneter Orientierung zu den Kristallachsen geschnitten und geschliffen werden. Sie sind anderen Diamanttypen hinsichtlich der erzielbaren Oberflächengüte überlegen, und ihre Schneiden erreichen bis zu zwanzigmal höhere Standzeiten.

Die Dixi Polytool GmbH in Birkenfeld stellt solche Zerspanungswerkzeuge aus Hartmetallen oder Diamantwerkstoffen her und hat ihren Schwerpunkt bei Spezialanfertigungen für besonders diffizile Anwendungen. „Im Laufe der Zeit sind die Anforderungen insbesondere bezüglich qualitativ höchstwertiger Oberflächen mit Spiegelglanz immer weiter angestiegen“, berichtet Wolfgang Würtz, Geschäftsführer bei Dixi Polytool. Gefordert werden sie beispielsweise in der Kunststoffverarbeitung bei Formen für PET-Flaschen oder bei optischen Linsen für Brillen, Kontaktlinsen, Kameras oder Mobiltelefone. In den meisten Fällen sollen hier dreidimensionale Freiformflächen entstehen, was eine fünfachsige Bearbeitung erfordert.

Die Formen bestehen in der Regel aus Aluminium, doch auch Kupfer oder andere NE-Metalle müssen gelegentlich bearbeitet werden. Das direkte Bearbeiten von Kunststoff ist ebenfalls gefragt, zum Beispiel bei Kontaktlinsen oder bei medizintechnischen Ausrüstungen.

Kleinste Abweichungen schaden optischer Qualität

Gerade bei hohen Ansprüchen an die Optik kommen oft einschneidige Werkzeuge zum Einsatz. Bei mehrschneidigen können sich schon kleinste Abweichungen der Schneidengeometrie nachteilig auf die optische Qualität auswirken.

Werkzeughersteller und
Maschinenbauer als Partner

Doch es kommt auch auf die Kombination mit einer geeigneten Werkzeugmaschine an. Dixi Polytool arbeitet daher oft mit dem Maschinenbauer Exeron GmbH in Oberndorf zusammen. Das Unternehmen mit 125 Mitarbeitern entwickelte zunächst hochwertige Senkerodiermaschinen und ergänzte diese ab 2005 um eine komplette Baureihe von 3- und 5-achsigen HSC-Bearbeitungszentren. Inzwischen ist darüber hinaus auch eine HSC-MP-Linie in 3- und 5-Achs-Ausführung mit verschiedenen Optionen und Automatisierungsvarianten verfügbar, wobei das Kürzel „MP“ für Micro Precision steht.

Kombination aus Diamant und präziser Maschine

Für den Anwender habe die Zusammenarbeit von Maschinen- und Werkzeughersteller den Vorteil, dass er die Produkte nach Praxisprüfung und einsatzfertiger Optimierung quasi wie aus einer Hand beziehen kann. „Unsere HSC-Fräsbearbeitungszentren für den Formenbau sind dafür ausgelegt, auch sehr hohe Ansprüche an die Bearbeitungsgenauigkeit zu erfüllen“, sagt Karl-Heinz Glunk, Bereichsleiter Anwendungstechnik HSC bei Exeron. Diese Anlagen werden unter anderem in der Medizin- und Dentaltechnik eingesetzt.

Die geforderten Toleranzen seien nur erreichbar, „wenn die gesamte Prozesskette der Zerspanung optimiert wird“, sagt Glunk. Das beziehe alle wesentlichen Komponenten der Anlage ein, nicht zuletzt auch die thermische Stabilität der Maschine.

„Für uns ist Dixi Polytool aufgrund seiner Kompetenz im Bereich Diamantwerkzeuge ein wichtiger Partner für die Abteilung Anwendungstechnik“, ergänzt Glunk. Gerade bei anspruchsvollen Aufgaben komme es auf die richtige Kombination von Maschine und Werkzeug an.

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