Die besten Frästechniken für Metallverarbeitungen

Neben Drehen ist Fräsen bei der Fertigung von Bauteilen oder anspruchsvollen 3D-Konturen eine optimal Fertigungslösung. Die Bearbeitung der Metallteile erfolgt mit speziellen Werkzeugen sowie einer Fräsmaschine und setzt einiges an Fachwissen voraus. Mit einer automatisierten Maschine können neben Holz und Kunststoff auch unterschiedliche Metalle problemlos gefräst werden. Für dieses Zerspanverfahren ist eine wiederkehrende Spanunterbrechung und eine kreisförmige Spanabnahme mit mehrzahnigen Werkzeugen eine gute Wahl. Der Fräser nimmt beim Fräsen durch rotierende Bewegungen immer mehr Material ab.

Weil die Fräserschneiden nicht immer im Einsatz sind, ist keine gleichbleibende Zerspankraft möglich. Die Zustellbewegung und der Vorschub werden in der Regel vom Maschinentisch ausgeführt. Das kann je nach Art der Fräse variieren.

Welche Frästechniken gibt es?

Je nach Bedarf können Schaftfräsen, CNC Fräsen und Schruppfräser eingesetzt werden. Während Schruppfräser für eine grobe Bearbeitung genutzt werden, sind Schlichtfräser eher für eine Feinbearbeitung gedacht. Die Geschwindigkeit richtet sich beim Fräsen immer nach der gewünschten Oberflächengüte und Härte des Werkstoffes. Wenn keine großen Ansprüche an die Wirtschaftlichkeit und Präzision gestellt werden, reicht eine Schnittgeschwindigkeit von 20 bis 300 m pro Minute aus. Beim Präzisionsfräsen und CNC-Fräsen werden Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 10.000 m pro Minute benötigt. Bei einigen Fräsarbeiten ist der Einsatz von Kühlschmierstoffen notwendig. Ansonsten wird eine trockene Bearbeitung bevorzugt gewählt, da die Kosten für die Kühlschmierstoffe einen Anteil von bis zu 20% der Gesamtkosten ausmachen können.

Kühlschmierung bei der Bearbeitung von Metallen

Bei den Bearbeitungen von Metallen ist eine der wichtigsten Aufgaben der Kühlschmierung ist es, die Temperatur am Fräser sehr niedrig zu halten. Die Kühlschmierung sorgt zusätzlich für den Abtransport der Metallspäne. Somit kann verhindert werden, dass die Späne bei einer hohen Hitzeentwicklung mit aufgeschweißt werden. Auch die Werkzeugschneiden werden durch die Späne nicht zugesetzt. Durch Metallspäne kann der Fräser stark abgebremst werden und der Fräsvorgang wird somit unterbrochen. Durch die Kühlschmierung kann dagegen dafür eine längere Lebensdauer des Fräsers gesorgt werden. Es ist bei einem geringeren Werkzeugverschleiß ein wesentlich wirtschaftliches Arbeiten möglich.

Vorteile vom CNC Fräsen

Eine CNC Fräse muss bei der Metallverarbeitung einer großen Kraft standhalten. Besonders beim Fräsen von Stahl, Edelstahl oder Alu wird eine hohe Stabilität und gute Qualität der Maschine benötigt. Ein Fräser muss bei der Metallverarbeitung immer auf die Bearbeitungsmethode und das Material optimal abgestimmt sein. Einige Fräsen arbeiten bei Metallen wie Messing, Edelstahl oder Aluminium mit einer kleinen Verfahrgeschwindigkeit sowie mit Vorschüben von maximal 2 bis 3 mm pro Sekunde. Durch ein geringes Spiel und einer stabilen Bauweise lässt es sich präzise arbeiten.

Unterschiedliche Arten an Fräsen

Sogenannte 3 Achsen CNC Fräsen werden von Heimwerkern und Hobbyhandwerkern bevorzugt genutzt. Sie sind auch für filigrane Modellarbeiten eine gute Wahl. Mithilfe einer leicht verständlichen Software können die Maschinen leicht bedient werden. Beim Kauf sollte darauf geachtet werden, dass sie kompakt sind und im Hobbyraum nicht viel Platz benötigen. 4 Achsen CNC Fräsen werden dagegen für anspruchsvollere Arbeiten benötigt. Sie liegen preislich zwischen den 4 Achsen und 5 Achsen Modellen.

Für professionelle und präzise Arbeiten wird eine CNC-Fräse mit 5 Achsen benötigt. Mit einer derartigen Fräse können beispielsweise auch Werkplatten bearbeitet werden, in dem mehrere Schritte gleichzeitig ausgeführt werden. Selbst die Bearbeitung von dreidimensionalen Objekten ist mit einer derartigen Fräse kein Problem. Da die Fräsen relativ teuer in der Anschaffung sind, lohnen sie sich nur für den gewerblichen Bereich. Es kann auch passieren, dass 5 Achsen CNC Fräsen nicht mit den Fräsköpfen kompatibel sind, die benötigt werden.