Wie passt man Bearbeitungsparameter für verschiedene Werkzeugmarken bei Titan an?

Die Anpassung der Bearbeitungsparameter beim Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeugmarken für Titan ist ein kritischer, systematischer Prozess. Man darf keine identische Leistung erwarten – selbst bei Werkzeugen mit ähnlichen Nennspezifikationen. Die Anpassung erfolgt auf Basis einer strukturierten Bewertung der spezifischen Geometrie, Substrat- und Beschichtungseigenschaften des neuen Werkzeugs im Vergleich zu einer etablierten Referenz.

Eine dokumentierte Ausgangsbasis schaffen

Bevor Änderungen vorgenommen werden, muss eine gut dokumentierte Referenz aus dem aktuell bewährten Werkzeug vorliegen. Diese umfasst nicht nur die Schnittgeschwindigkeit (SFM) und den Vorschub (IPT), sondern auch die erzielte Werkzeugstandzeit (in Minuten oder Teilen), die Spanfarbe und -form, die Oberflächengüte und die dominante Verschleißart (z. B. Flankenverschleiß, Ausbrüche, Aufbauschneidenbildung). Diese Basis dient als Referenzpunkt für alle Vergleiche und ist Standardpraxis in unserem Präzisionsbearbeitungsservice.

Unterschiede analysieren und eine Hypothese formulieren

Beim Einsatz einer neuen Werkzeugmarke sollten ihre Schlüsselfaktoren mit dem Referenzwerkzeug verglichen werden:

• Beschichtung: Handelt es sich um eine Standard-AlTiN- oder um eine fortschrittlichere nACo- oder AlTiSiN-Beschichtung? Eine thermisch stabilere Beschichtung kann eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit (SFM) um 5–15 % erlauben.

• Schneidenpräparation: Ist die Schneide schärfer (hochpositiv) oder robuster (verrundet, negativ)? Eine schärfere Schneide reduziert die Schnittkräfte und kann einen höheren Vorschub ermöglichen, ist aber weniger haltbar und erfordert ggf. eine geringere Geschwindigkeit.

• Substratzähigkeit: Bewirbt der Hersteller die Zähigkeit oder die Verschleißfestigkeit der Hartmetallsorte? Ein zäheres Substrat eignet sich besser für unterbrochene Schnitte und erlaubt unveränderte Parameter; eine härtere, verschleißfestere Sorte kann bei stabilen Bedingungen höhere Geschwindigkeiten zulassen.

Strukturiertes Test- und Anpassungsprotokoll

Beginnen Sie konservativ und ändern Sie jeweils nur einen Parameter. Ein sicherer Ausgangspunkt ist es, die Ausgangs-SFM um 15–20 % zu reduzieren, während der Vorschub pro Zahn (IPT) beibehalten wird.

1. Ersttest durchführen: Bearbeiten Sie für eine kurze, definierte Zeit (z. B. 5–10 Minuten) oder eine festgelegte Teileanzahl.

2. Überprüfen und analysieren:

   • Wenn der Werkzeugverschleiß langsamer ist als beim Referenzwerkzeug: Das neue Werkzeug ist vermutlich verschleißfester. Erhöhen Sie die SFM in Schritten von 5 %, bis Sie die gleiche Standzeit oder ein neues Optimum erreichen.

   • Wenn Ausbrüche oder Mikrorisse auftreten: Die Schneide ist wahrscheinlich weniger zäh. Reduzieren Sie die SFM um 5–10 % und/oder senken Sie leicht den Vorschub. Stellen Sie sicher, dass Ihre CNC-Fräsbearbeitung maximale Steifigkeit aufweist.

   • Wenn Späne lang und verheddert sind: Die Geometrie schert das Material nicht effektiv. Erhöhen Sie den Vorschub um 5–10 %, um den Span zu verdicken und Bruch zu fördern.

   • Wenn Späne blau oder verfärbt sind: Das Werkzeug erzeugt zu viel Wärme. Reduzieren Sie die SFM sofort.

Dieser empirische Ansatz ist grundlegend für den Aufbau eines stabilen Prozesses in unserem Titan-CNC-Bearbeitungsservice.

Technische Unterstützung des Werkzeugherstellers nutzen

Renommierte Werkzeughersteller bieten detaillierte Anwendungsempfehlungen und technischen Support. Nutzen Sie diesen. Geben Sie Ihre Ausgangsdaten und die genaue Titanlegierung (z. B. Ti-6Al-4V) an. So können gezielte Startparameter bereitgestellt werden, die Ihre Testzeit und Materialverluste erheblich reduzieren.

Auf das Ergebnis konzentrieren, nicht nur auf die Parameter

Das Ziel besteht nicht darin, alte Parameter zu reproduzieren, sondern die bisherige Leistung hinsichtlich Kosten pro Teil zu erreichen oder zu übertreffen. Ein Werkzeug, das 20 % schneller läuft, aber 50 % weniger Standzeit hat, ist keine Verbesserung. Dokumentieren Sie die neuen optimalen Parameter, Werkzeugstandzeiten und Bauteilqualitäten für die neue Marke, um Ihre eigene interne Wissensbasis aufzubauen und reproduzierbare Ergebnisse für zukünftige Produktionsläufe sicherzustellen.