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Zum Drehen von Kunststoffteilen sind spezielle Werkzeuge nötig

24.09.2009
Mehr als die Metallbearbeitung erfordert die Kunststoffzerspanung die Verwendung spezieller Werkzeuge. Der Grund dafür liegt in der Vielfalt modifizierter Kunststoffe mit unterschiedlichem Zerspanungsverhalten. Darauf wird bei Drehwerkzeugen mit einem eigens für Kunststoffe entwickeltem Werkzeugkonzept reagiert.

Die große Vielfalt von Kunststoffen ist eine Herausforderung für Zerspaner. Die Gründe dafür liegen in den Zerspanungseigenschaften, die praktisch so unterschiedlich wie die modifizierten Typen dieser Werkstoffe sind.

Spezielles Werkzeug erfüllt Anforderungen beim Kunststoff-Drehen

Dieser Problematik setzt die Otto Dieterle Spezialwerkzeuge GmbH, Rottweil, ein Werkzeugkonzept entgegen, das die Bedürfnisse in der Kunststoffzerspanung beim Drehen abdeckt. Auf besondere Anforderungen wird mit speziellen Entwicklungen reagiert.

Mit diesem Konzept dringt man nun in eine Marktnische ein, die üblicherweise in der Zerspanungstechnik stiefmütterlich behandelt wird. So bleibt in der Kunststoffbearbeitung die Maschinen- und Werkzeugoptimierung häufig den Zerspanern überlassen. Insbesondere bei Werkzeugen wird daher von Kunststoffzerspanern ein branchenspezifisches Programm herbeigesehnt, das größtenteils schon ab Lager kurzfristig lieferbar ist.

Die Basis dafür sind Wendeschneidplatten, die sich zum Drehen von Kunststoffteilen sehr gut eignen. Diese Drehplatten wurden mit Werkzeughaltern bei Dieterle im Katalog „Universalsystem für die Kunststoffbearbeitung“ zusammengefasst.

Breites Angebot an Werkzeugen für die Kunststoffzerpanung

Das Spektrum reicht darin von Abschneidklingen bis Langdrehwerkzeugen mit großen Stechtiefen. Auch beschichtete Werkzeuge, vor allem mit Diamantschichten, sind aufgeführt. Zusätzlich stehen für kundenspezifische Entwicklungen zwei Plattengrößen zur Verfügung: Bei diesen Entwicklungen werden Spanwinkel, Freiwinkel und Anschliffe speziell den Kunststoffen und Prozessen der Kunden angepasst.

Mit diesem Programm begleitet Dieterle einen Trend in der Zerspanung, der von Wandel gekennzeichnet ist. Das zeigt sich in einer steigenden Komplexität der gefertigten Dreh- und Frästeile sowie in veränderten Werkstoffanforderungen. So nimmt die Kunststoffzerspanung in den Automatendrehereien einen immer größeren Stellenwert ein.

Bei vielen klassischen Automatendrehteilen, die traditionell aus Automatenstahl oder Messing gefertigt werden, sind technische Kunststoffe zunehmend Alternativen. Das hat drei Hauptgründe:

-Kunststoffhalbzeuge unterliegen nur bedingt den zum Teil starken Schwankungen der Werkstoffpreise. .

-Im Vergleich zu Metallen ist für technische Kunststoffe eine hohe Korrosionsbeständigkeit kennzeichnend.

-Technische Kunststoffe haben nur einen Bruchteil des volumenspezifischen Gewichts im Vergleich zu den meisten Metallen. Sie sind als Leichtbauwerkstoff etabliert.

Optimierte Anschliffe als Ergebnis der Zusammenarbeit mit Zerspanern

Dazu kommt, dass die mechanische Beanspruchung von Kunststoffen vielen Metallen in nichts nachsteht. Dies alles bedeutet jedoch, dass es eine ganz andere Art von Anforderungen an die Maschinen und Werkzeuge gibt. Speziell den Werkzeuganforderungen hat sich Dieterle gestellt.

Der Grundstein, ein Werkzeugkonzept für die Kunststoffzerspanung zu entwickeln, wurde bereits vor fast zwei Jahren gelegt. Anstoß dazu gaben schon damals die steigende Anzahl an Kunststoffzerspanern und deren besondere Anforderungen. Zusammen mit Kunststoffzerspanern entwickelte man ein Werkzeugsystem mit speziellen Anschliffen, die sich im Rahmen der Zusammenarbeit als innovativ herauskristallisierten. Dazu ist ein hohes Maß an Know-how erforderlich.

Beschichtete Werkzeuge sind selten im Einsatz

Die Ergebnisse spiegeln sich in den Prozessen wider: zum Beispiel im sauberen Plan- oder Abstechen bei gleichzeitiger Spanentwicklung, die wichtig für die Wärmeabfuhr ist. Sie zeigen sich beim spanlosen „Schälen“ zum Beispiel von PTFE, aber auch beim Drehen von Konturen bis hin zum Stechen und Drehen hinterm Bund.

Diesbezüglich gibt es spezielle Anschliffe für duroplastische Kunststoffe und Elastomere. Diese Beispiele zeigen, dass in der Kunststoffzerspanung immer die Möglichkeit einer werkstoffspezifischen Gestaltung der Klinge und der Schneidengeometrie besteht.

Kunststoffzerspanung braucht scharfe Zerspanungswerkzeuge

Des Weiteren nimmt der Begriff „scharf“ in der Kunststoffzerspanung einen extrem hohen Stellenwert ein. Folglich kommen beschichtete Werkzeuge bei Kunststoffen nur sehr selten zur Anwendung. Jede Beschichtung ruft automatisch eine Kantenverrundung hervor. Die Lösung für hochabrasive Kunststoffe liegt daher oft in PKD-bestückten Werkzeugen. Für eine Beschichtung kommt somit nur sogenannter bordotierter Diamant (BDD, PKD-Beschichtung) in Betracht.

Eine weitere Problematik in der Kunststoffzerspanung liegt in der Spankontrolle. Sie wird in naher Zukunft weiterhin problematisch sein und bedarf viel Einfallsreichtum und Geschick des einzelnen Zerspaners. Lösungen dafür bleiben meist individuell. Was aber schon zum Tragen kommt, ist ein besseres Zusammenspiel von Luftkühlung und Absaugung – in Kombination mit einem funktionellen Werkzeugsystem, das von Dieterle serienreif gemacht wurde.

Michael Dieterle ist Geschäftsführer der Otto Dieterle Spezialwerkzeuge GmbH in 78628 Rottweil.

Michael Dieterle | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/kunststoffundgummiverarbeitung/articles/231248/

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