Diamant-Schaftfräser verstehen: Anwendungen und Vorteile

In der modernen Hochpräzisionsbearbeitung Diamant-Schaftfräser Diamantfräser erfreuen sich aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit und hervorragenden Schneidleistung zunehmender Beliebtheit – insbesondere bei der Bearbeitung harter und spröder Materialien. Vom Trockenschneiden von Keramik, Graphit und glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) bis hin zum hocheffizienten Formenbau und der Verbundwerkstoffbearbeitung in der Luft- und Raumfahrt bieten Diamantfräser klare Vorteile. Bei Anwendungen, die höchste Kantengenauigkeit und lange Standzeiten erfordern, tragen Diamantfräser dazu bei, die Werkzeugwechselhäufigkeit zu reduzieren und die Gesamtbearbeitungskosten zu senken.

Um den vielfältigen Bearbeitungsanforderungen gerecht zu werden, bietet der Markt eine Vielzahl von Diamantschneidwerkzeugen an, darunter CVD-Diamant-beschichtete Werkzeuge, PCD-bestückte Schaftfräser und hartmetallbasierte Diamant Schaftfräser Fräser. Jeder Typ bietet unter bestimmten Bedingungen einzigartige Leistungsvorteile. Beispielsweise sorgt ein spezieller Diamantfräser für Keramik bei der Bearbeitung von Keramikkomponenten für eine außergewöhnliche Oberflächengüte und minimalen Werkzeugverschleiß – unverzichtbar für die Präzisionsbearbeitung von Keramik.

Was ist ein Diamant-Schaftfräser?

Angesichts der steigenden Anforderungen an die Bearbeitung hochharter, spröder Materialien wie Keramik, Graphit und CFK versagen herkömmliche Hartmetallwerkzeuge bei langfristigen, hochpräzisen Bearbeitungen oft. Diamantfräser mit ihrer extremen Härte, überlegenen thermischen Stabilität und außergewöhnlichen Verschleißfestigkeit haben sich zu einem festen Bestandteil der High-End-Präzisionsbearbeitung entwickelt. Branchen wie die Elektronik, die Luft- und Raumfahrt, der Formenbau und die Hochleistungskeramik setzen zunehmend auf Diamantfräser, um die Produktivität zu steigern, die Werkzeugstandzeit zu verlängern und die Oberflächenqualität zu erhalten.

Einführung in Diamant-Schaftfräser

Ein Diamantfräser ist ein Hochleistungsschneidwerkzeug mit synthetischem oder natürlichem Diamantmaterial, das entweder auf die Schneide plattiert oder gesintert ist. Diese Werkzeuge eignen sich ideal für die Bearbeitung von Materialien, die mit herkömmlichen Werkzeugen schwer oder gar nicht zerspanbar sind. Diamantfräser werden üblicherweise in CVD-Diamant-beschichtete, PKD-Diamant- und Volldiamant-Fräser eingeteilt. Diese Fräser bieten hervorragende Leistung bei der Bearbeitung von Graphitelektroden, Keramik, Silizium-Wafern und Hartverbundwerkstoffen. Beim Hochgeschwindigkeits-Trockenschneiden liefern Diamantfräser hervorragende Ergebnisse bei minimaler Kantenbildung.

Allgemeine Terminologie: Diamant-Schaftfräser vs. Diamant-Schaftfräser-Schneidwerkzeuge

Obwohl der Begriff Diamant-Schaftfräser oft synonym verwendet wird, bezieht er sich typischerweise auf das einzelne Werkzeug. Diamant-Schaftfräser-Schneidwerkzeuge hingegen können eine breitere Kategorie umfassen, darunter verschiedene diamantbestückte oder diamantbeschichtete Schaftfräser. Das Verständnis dieses Unterschieds ist hilfreich für die Beschaffung, die Werkzeuginventur und die technische Dokumentation.

Haupttypen von Diamantwerkzeugen: Geschweißt, beschichtet und integriert

Diamant-Schaftfräser lassen sich je nach Aufbau und Herstellungsverfahren in drei Hauptkategorien einteilen:

• PCD-Diamantfräser: Dieses Werkzeug verwendet eine polykristalline Diamantspitze, die auf den Hartmetallkörper gelötet ist. Es eignet sich ideal für kontinuierliche, hochfeste Schneidanwendungen wie Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) oder Silizium-Aluminium-Legierungen.

• CVD-Diamantbeschichteter Schaftfräser: Eine dünne Schicht aus mikro- oder nanokristallinem Diamant wird auf ein Hartmetallsubstrat aufgebracht. Diese Werkzeuge eignen sich hervorragend für die Graphitbearbeitung, das Formenfräsen und die Elektrodenherstellung und bieten Präzision und Kosteneffizienz. Dieses Design entspricht einem typischen Hartmetall-Diamant-Schaftfräser.

• Integral-Diamantfräser: Diese Fräser bestehen vollständig aus Volldiamant oder gesintertem PKD und werden in der Ultrapräzisions- und Mikrobearbeitung eingesetzt. Obwohl sie teuer sind, bieten sie unübertroffene Standzeit und Dimensionsstabilität.

Die Wahl der richtigen Diamantwerkzeugstruktur hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktivität und den Werkzeugverschleiß – insbesondere bei Anwendungen wie der Feinbearbeitung von Keramik, bei der die Verwendung eines Diamant-Schaftfräsers für Keramik die Konsistenz und Lebensdauer deutlich verbessert.

Haupttypen und strukturelle Merkmale von Diamant-Schaftfräsern

Diamantfräser unterscheiden sich in ihrer Struktur je nach Fertigungstechnologie, Schneidgeometrie und Anwendungszweck. Die richtige Auswahl verbessert nicht nur die Leistung, sondern senkt auch die Betriebskosten. Bei der Bearbeitung abrasiver, spröder oder harter Materialien ist die Werkzeugstruktur ein entscheidender Faktor.

Beschichtete Diamant-Schaftfräser

Dies sind die am häufigsten eingesetzten Diamantwerkzeuge. Durch das Aufbringen einer CVD-Diamantbeschichtung auf ein Hartmetallsubstrat bieten diese Werkzeuge ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Beschichtete Werkzeuge sind ideal für nichtmetallische Werkstoffe wie Graphit, GFK und Keramik. Sie behalten ihre Kantenschärfe und sind beständig gegen thermische Verformung.

Beispiele für Long-Tail-Keywords:

• Diamantbeschichteter Schaftfräser für Graphit

• Hochgeschwindigkeits-Trockenschnitt mit CVD-Diamant-Schaftfräser

Beschichtete Werkzeuge sind kostengünstige Lösungen, wenn es auf dauerhafte Präzision ankommt. Bei der Herstellung von Graphitelektroden beispielsweise reduzieren sie die Aufbauschneidenbildung deutlich und sorgen für längere Standzeiten ohne Kühlmittel.

PCD-Diamant-Schaftfräser

PCD-Werkzeuge verfügen über gesinterte polykristalline Diamantspitzen und bieten überlegene Zähigkeit, thermische Stabilität und Antihafteigenschaften. Dadurch eignen sie sich ideal für Nichteisenmetalle, CFK, Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen. Ihre Langlebigkeit unterstützt die Massenproduktion und die Bearbeitung mit langen Zykluszeiten in Branchen wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikindustrie.

Hartmetall-Diamant-Schaftfräser

Diese Werkzeuge verfügen über einen Hartmetallkern mit Diamantbeschichtung und bieten eine Kombination aus Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und Präzision. Sie sind besonders effektiv in Anwendungen wie:

• Bearbeitung keramischer Mikrostrukturen

• Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenfräsen

• Verarbeitung von Halbleiterverpackungsformen

Dieses Hybriddesign ist eine gängige Lösung für Diamant-Schaftfräser für Keramikanwendungen, insbesondere wenn Maßgenauigkeit und Werkzeuglebensdauer oberste Priorität haben.

Spezialwerkzeuge: Mikro- und Langhals-Diamantfräser

Mikro- und Langhalswerkzeuge erfüllen die Anforderungen für komplexes Kavitätenfräsen, die Bearbeitung tiefer Taschen und die Bearbeitung feiner Mikrostrukturen. Mikrodiamant-Schaftfräser (0,1–1 mm Durchmesser) sind unverzichtbar für IC-Substrate, Glasplatten und Keramik-Vias. Langhalsvarianten ermöglichen eine größere Reichweite ohne Einbußen bei der Steifigkeit – entscheidend für den Präzisionsformenbau und das Fräsen medizinischer Teile.

Typische Anwendungsszenarien von Diamant-Schaftfräsern

Mit den steigenden Anforderungen an die Präzisionsfertigung hinsichtlich Bearbeitungseffizienz, Dimensionsstabilität und Oberflächenqualität finden Diamantfräser in vielen Schlüsselbereichen breite Anwendung. Insbesondere bei der Bearbeitung von hochharten und spröden Werkstoffen, hochabrasiven nichtmetallischen Werkstoffen und Verbundwerkstoffen neigen herkömmliche Werkzeuge zu schnellem Verschleiß, schlechter Oberflächenqualität und hohen Bearbeitungskosten. Diamantfräser sind mit ihren superharten Eigenschaften und ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit die ideale Lösung.

Das Go-To-Werkzeug für die Keramikbearbeitung: Diamant-Schaftfräser für Keramik

Keramik ist ein typisches, hochhartes und sprödes Material und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronikverpackung, der Biomedizin und anderen Bereichen eingesetzt. Aufgrund seiner hohen Härte und Sprödigkeit treten bei der Bearbeitung jedoch sehr leicht Defekte wie Risse und Kantenbrüche auf, was eine extrem hohe Werkzeugleistung erfordert. Im Vergleich zu herkömmlichen Hartmetallwerkzeugen weist ein Diamant-Schaftfräser für Keramik eine höhere Verschleißfestigkeit und Schnittstabilität auf, was die Werkzeuglebensdauer bei gleichzeitig hoher Bearbeitungsgenauigkeit effektiv verlängert.

Für verschiedene Keramikarten (wie Aluminiumoxid, Siliziumnitrid, Zirkonoxid usw.) stehen Diamantfräser mit unterschiedlichen Strukturen zur Auswahl. Beispielsweise eignet sich der beschichtete Diamantfräser mit CVD-Beschichtung für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte. Der PKD-Diamantfräser eignet sich für Batch-Anwendungen mit kontinuierlichem und schnellem Schneiden.

Herstellung von Graphitelektroden und -formen

Graphit verfügt über eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und thermische Stabilität und ist das bevorzugte Material für die Herstellung von EDM-Elektroden. Aufgrund seiner lockeren inneren Struktur und der hohen Verschleißfestigkeit gegenüber Werkzeugen können herkömmliche Werkzeuge jedoch während des Bearbeitungsprozesses oft nicht lange präzise arbeiten. Diamant-Schaftfräser für Graphit mit extrem niedrigem Reibungskoeffizienten und hervorragender Verschleißfestigkeit ermöglichen schnelles Trockenschneiden ohne Kühlmittel, kontrollieren effektiv die Staubdiffusion und verlängern den Wartungszyklus der Geräte.

Darüber hinaus ermöglichen Diamantwerkzeuge im Bereich der Herstellung von Präzisionsformen, beispielsweise von Druckgussformen, Kunststoffformen und IC-Verpackungsformen, hochfeines und hochpräzises Fräsen komplexer Hohlräume und sind unersetzliche High-End-Schneidwerkzeuge bei der Feinformbearbeitung.

Bearbeitung von Glasfaser- und Kohlefaserverbundwerkstoffen

Mit der zunehmenden Verbreitung von Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt, im Schienenverkehr, in der Medizintechnik und anderen Bereichen ist die effiziente und zerstörungsfreie Verarbeitung von GFK und CFK zu einer Herausforderung in der Fertigung geworden. Die in diesem Materialtyp enthaltenen Faserkomponenten verursachen einen extrem hohen Werkzeugverschleiß und können bei der Verarbeitung leicht zu Defekten wie Delamination und Drahtziehen führen.

Diamant-Schaftfräser zeichnen sich durch hohe Härte, geringe Reibung und hohe Wärmeleitfähigkeit aus. Dadurch können Wärmestau und Kantengrate beim Schneiden von Verbundwerkstoffen effektiv reduziert und die Bearbeitungsqualität verbessert werden. Je nach den unterschiedlichen Eigenschaften der Verbundwerkstoffe können Hartmetall-Diamant-Schaftfräser für hochintensives Schneiden oder PKD-Werkzeuge für Hochgeschwindigkeits-Konturfräsen unter Berücksichtigung von Effizienz und Präzision ausgewählt werden.

Hocheffiziente Bearbeitung anderer spröder Materialien

Neben Keramik, Graphit und Verbundwerkstoffen werden Diamant-Schaftfräser auch häufig bei der hochpräzisen Fertigung schwer zu verarbeitender Materialien wie Saphir, Glas, Sinterhartmetall, Halbleiterwafern, Keramikleiterplatten usw. eingesetzt. Diese Materialien werden häufig in Industrien mit hoher Wertschöpfung verwendet, beispielsweise bei elektronischen Geräten, LED-Verpackungen und medizinischen Mikrokomponenten, die extrem hohe Anforderungen an die Schneidleistung, Verarbeitungskonsistenz und Lebensdauer der Werkzeuge stellen.

In diesen hochpräzisen Szenarien werden Mikrodiamantfräser häufig zum Fräsen von Mikronuten, Mikrokavitäten und speziell geformten Konturen eingesetzt. Der Werkzeugdurchmesser kann dabei nur 0,1 mm oder weniger betragen. In Kombination mit der Langhalskonstruktion ist eine hochpräzise Konturbearbeitung tiefer Kavitäten möglich. Fehler durch sekundäres Einspannen des Werkstücks werden vermieden und die Gesamtbearbeitungseffizienz und Ausbeute verbessert.

Tipps zur Auswahl eines Diamant-Schaftfräsers

Eine sorgfältige Auswahl ist die Voraussetzung für optimale Verarbeitungsleistung von Diamantfräsern. Unterschiedliche Werkstoffe, Verarbeitungsbedingungen und Geräteparameter stellen unterschiedliche Anforderungen an Werkzeugstruktur, Beschichtungsverfahren und Trägermaterial. Werden diese Details ignoriert, kann dies zu vorzeitigem Werkzeugausfall, minderwertiger Oberflächenqualität und sogar Ausschuss führen. Daher ist die Erstellung eines wissenschaftlichen Auswahlplans basierend auf Faktoren wie Materialeigenschaften, Verarbeitungstiefe und Präzisionsanforderungen der Schlüssel zur Gewährleistung von Verarbeitungseffizienz und -stabilität.

So wählen Sie den richtigen Diamant-Schaftfräser nach Material aus

Der Materialtyp ist das wichtigste Kriterium bei der Auswahl. Diamantwerkzeuge werden hauptsächlich zur Bearbeitung nichtmetallischer, hochharter oder leicht abrasiver Werkstoffe wie Keramik, Graphit, Glasfaser, CFK, Aluminiumlegierungen usw. verwendet. Für unterschiedliche Materialien werden folgende Auswahlstrategien empfohlen:

• Für spröde nichtmetallische Materialien wie Keramik, Glas und Saphir: Es wird empfohlen, einen Diamant-Schaftfräser für Keramik mit einer CVD-Beschichtung aus ultrafeinen Partikeln zu verwenden, der eine höhere Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität aufweist.
• Graphitelektroden und kohlenstoffbasierte Materialien: Geeignet für die Verwendung von Diamant-Schaftfräsern mit großem Spanraumdesign und scharfen Schneidkanten, um Hochgeschwindigkeits-Trockenschneideffekte zu erzielen.
• Kohlefaser- und Glasfaserverbundwerkstoffe: Um Delaminationen und Grate wirksam zu vermeiden, empfiehlt sich die Verwendung von Hartmetall-Diamant-Schaftfräsern mit scharfen Schneidkanten und hitzebeständiger Diamantbeschichtung.
• Aluminiumlegierungen und Nichteisenmetalle (wie Kupfer und Magnesium): PCD-Diamantfräsern mit guten Antihaft- und Spiegelverarbeitungseigenschaften kann der Vorzug gegeben werden.

Eine sinnvolle Auswahl von Werkzeugdurchmesser, Klingenlänge, Klingenanzahl und Schaftdurchmesser ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Verarbeitungsstabilität und die Werkzeuglebensdauer beeinflusst, insbesondere bei der Mikrobearbeitung oder der Bearbeitung tiefer Hohlraumkonturen. Eine strikte Übereinstimmung ist erforderlich.

Passende Beschichtung und Substrat für optimale Leistung

Die Leistung von Diamantfräsern hängt nicht nur von der Härte des Diamanten selbst ab, sondern auch von verschiedenen Faktoren wie der Haftfestigkeit der Beschichtung, der Substratsteifigkeit und der Wärmeleitfähigkeit. Gängige Substratmaterialien sind Hartmetall und HSS. Die Beschichtungsverfahren basieren hauptsächlich auf CVD- und PKD-Schweiß- oder Sinterverfahren.

Die Matching-Prinzipien lauten wie folgt:

• Materialien mit hoher Härte (Keramik, Glas): Zur Verbesserung der allgemeinen Verschleißfestigkeit sollte eine Kombination aus CVD-Diamantbeschichtung mit hoher Haftung und Hartmetallsubstrat gewählt werden.
• Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit (Graphit, Aluminium): Es empfiehlt sich, ein Wolframkarbidsubstrat mit ultrafeinen Partikeln und guter Wärmeleitfähigkeit auszuwählen, um das thermische Gleichgewicht beim Schneiden aufrechtzuerhalten und eine Überhitzung und Absplitterung des Werkzeugs zu vermeiden.
• Verarbeitung von Verbundwerkstoffen: Um die Festigkeit des Werkzeugs zu gewährleisten, sollte eine Diamantbeschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten ausgewählt werden, um Anhaften, Delamination und Verschleiß zu reduzieren.

Durch ein solches Designkonzept zur Optimierung der Material-Struktur-Beschichtungs-Kombination kann die Lebensdauer von Diamant-Schaftfräser-Schneidwerkzeugen maximiert und die Verarbeitungsqualität verbessert werden.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Diamantwerkzeugen

Diamantfräser zeichnen sich zwar durch hohe Verschleißfestigkeit und extrem lange Lebensdauer aus. Werden ihre Eigenschaften und die Prozessanpassung jedoch während des Einsatzes ignoriert, kann die Werkzeugleistung möglicherweise nicht voll ausgeschöpft werden oder es kann sogar zu vorzeitigen Schäden kommen. Die folgenden Hinweise helfen Anwendern, die Bedienung von Diamantfräsern zu verbessern und so die Werkzeuglebensdauer zu verlängern und gleichzeitig die Bearbeitungseffizienz und Oberflächenqualität zu verbessern.

Schnittparameter und Geschwindigkeitseinstellungen

Die Leistung von Diamantwerkzeugen hängt stark von der richtigen Einstellung der Schnittparameter ab. Aufgrund ihrer extrem hohen Härte und starken Wärmeleitfähigkeit ist sie jedoch relativ schwach schlagzäh. Daher ist sie nicht für Schrupparbeiten mit hoher Schlagzähigkeit und hohem Vorschub geeignet. Die folgenden wichtigen Parameterempfehlungen sind zu beachten:

• Drehzahl: Für Materialien wie Graphit und Keramik empfiehlt sich eine hohe Drehzahl (>15.000 U/min) während der Bearbeitung, um einen stabilen Schnitt zu erzielen. Bei Nichteisenmetallen wie Aluminiumlegierungen kann die Drehzahl entsprechend reduziert werden. PKD-Diamant-Schaftfräser um die Wärmebelastung des Werkzeugs zu kontrollieren.
• Vc: Je nach Härte des Materials im Bereich von 100–1000 m/min geregelt. Bei Verbundwerkstoffen wird die Verwendung von mittel- bis hochgeschwindigkeitsgeschnittenen Teilen empfohlen, um Grate und Delamination zu reduzieren.
• Vorschubgeschwindigkeit: Normalerweise im Bereich von 0,02–0,08 mm/Zahn geregelt, um zu vermeiden, dass übermäßiger Vorschub Kantenrisse oder thermische Risse verursacht.
• Ap: Es wird empfohlen, sich auf leichtes Schneiden zu konzentrieren. Die Schnitttiefe sollte die Hälfte der Werkzeugklingenlänge nicht überschreiten, die Belastung sollte gleichmäßig sein und ein zu schneller Verschleiß der Mikrokante sollte vermieden werden.

Besonderer Hinweis: Bei der Verwendung von Mikro- oder Langhals-Diamantfräsern (z. B. bei der Bearbeitung von Keramik mit tiefen Hohlräumen, Quarzglas usw.) müssen der Vorschubweg und die Spindelstabilität kontrolliert werden, um zu vermeiden, dass übermäßige seitliche Kräfte zum Bruch des Werkzeugs führen.

So verlängern Sie die Lebensdauer von Diamant-Schaftfräsern

Obwohl Diamantwerkzeuge selbst eine extrem hohe Verschleißfestigkeit aufweisen, ist ihre Schlagfestigkeit gering, sodass die Lebensdauer des Werkzeugs weitgehend von angemessenen Betriebsspezifikationen und dem Gerätestatus abhängt:

• Wird vorzugsweise in Umgebungen mit kontinuierlichem Schneiden verwendet, um intermittierendes Schneiden und häufiges Umkehren zu vermeiden, die zu Kantenstößen führen.
• Verwenden Sie hochpräzise und hochsteife Spindelausrüstung, um Werkzeugvibrationen und Rundlauffehler zu reduzieren.
• Sorgen Sie für eine ausreichende Klemmkraft am Werkzeughalter, um Verschleiß durch Mikrobewegungen zu vermeiden, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsspindeln.
• Kontrollieren Sie die Schnitttemperatur, um die thermische Spannungskonzentration zu minimieren, ohne die Materialeigenschaften zu beeinträchtigen, und vermeiden Sie ein Ablösen der Beschichtung oder eine thermische Ermüdung des Werkzeugs.
• Bei Materialien, die zu Pulververlust oder Kohlenstoffablagerung neigen (wie Graphit und Kohlefaser), empfiehlt sich die Verwendung eines Diamant-Schaftfräsers für Graphitprodukte mit Staubsammel- oder Vakuumvorrichtungen, um den Verschleiß und die Verschmutzung des Werkzeugs durch Staub zu verringern.
• Überprüfen Sie regelmäßig den Verschleißzustand der Werkzeugkante und ersetzen Sie sie rechtzeitig, wenn leichte Absplitterungen oder Abstumpfungen auftreten, um zu vermeiden, dass übermäßiger Verschleiß des Werkzeugs die Qualität des Werkstücks beeinträchtigt oder sogar die Spindel beschädigt.

Kühl- und Trockenschneidestrategien

Die Wahl der Kühlmethode wirkt sich direkt auf die Werkzeugleistung und die Wärmekontrolle aus. Die Strategien sollten je nach Material variieren:

• Graphit, Keramik, Glas
  Verwenden Sie Hochgeschwindigkeits-Trockenschnitt mit gerichtetem Luftstrom, um Kühlmittelverunreinigungen oder thermische Risse zu vermeiden. Insbesondere bei der Keramikbearbeitung unterstützt die Luftkühlung sowohl die Spanabfuhr als auch das Wärmemanagement.

• Aluminium und Nichteisenmetalle
  Verwenden Sie bei der Verwendung von PCD-Schaftfräsern eine Minimalmengenschmierung (MMS) oder Kaltluftsysteme, um die Spanhaftung zu verringern und die Oberflächenqualität zu verbessern.

• CFK/GFK-Verbundwerkstoffe
  Verwenden Sie Trockenbearbeitung mit Vakuumsystemen. Kühlmittel kann zu Materialablösungen und zur Beschädigung der Werkzeugkanten führen.

• Mikrobearbeitung (z. B. Halbleiter, PCB-Substrate)
  Entscheiden Sie sich für ultrareine, trockene Umgebungen ohne flüssiges Kühlmittel, um Präzision und Wiederholbarkeit zu bewahren.

Allgemeiner Tipp: Vermeiden Sie häufiges Kühlen mit Flüssigkeit, da dies die Beschichtungsstabilität durch Thermoschock beeinträchtigen kann. Trocken- oder luftgekühltes Schneiden führt in der Regel zu besseren Ergebnissen.

Diamant-Schaftfräser als ideale Wahl für die fortschrittliche Fertigung

Da moderne Materialien in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Halbleiterindustrie und im Formenbau immer häufiger zum Einsatz kommen, erfüllen herkömmliche Werkzeuge die Anforderungen an Präzision und Haltbarkeit nur schwer. Diamantfräser mit ihrer unübertroffenen Härte, extrem geringen Reibung und Verschleißfestigkeit sind heute unverzichtbare Werkzeuge in der modernen Fertigung.

Ob für die Feinbearbeitung harter, spröder Materialien oder die Aufrechterhaltung der Konsistenz bei der Massenproduktion: Diamantwerkzeuge verbessern die Oberflächengüte erheblich, reduzieren Werkzeugwechsel und erhöhen die allgemeine Bearbeitungsstabilität.

Der „Hidden Champion“ der Präzisionsbearbeitung

In der High-End-Fertigung beeinflusst die Werkzeugstabilität direkt die Produktqualität und den Ertrag. PKD- oder CVD-beschichtete Diamantwerkzeuge, wie z. B. PKD-Diamantfräser, werden zunehmend eingesetzt in:

• Präzisionsbearbeitung von Keramikteilen
  Diamant-Schaftfräser für Keramik minimieren Kantenbrüche und Mikrorisse und gewährleisten die Oberflächenintegrität.

• Graphitelektroden- und Formenbau
  Diese Werkzeuge bewältigen komplexe Formen und staubige Umgebungen und behalten dabei Leistung und Werkzeuglebensdauer bei.

• Formgebung von Verbundwerkstoffen (CFK/GFK)
  Hartmetall-Diamant-Schaftfräser verhindern die Delamination bei der Präzisionsformung in der Luft- und Raumfahrt.

• Mikroskalige Bearbeitung
  Ihre Schärfe und Schnitthaltigkeit machen sie für Arbeiten mit Toleranzen im Submikrometerbereich unverzichtbar.

Obwohl sie nicht immer sichtbar sind, spielen diese Werkzeuge als „Hidden Champions“ hinter einer Produktion mit hoher Ausbeute und hoher Präzision eine entscheidende Rolle.

Nachhaltige Werkzeuge für die Zukunft

Diamant-Schaftfräser unterstützen eine umweltfreundliche Fertigung und Kosteneffizienz durch:

• Längere Werkzeuglebensdauer
  Hält 10–50 Mal länger als herkömmliche Hartmetallwerkzeuge, wodurch Ausfallzeiten und die Häufigkeit des Werkzeugwechsels reduziert werden.

• Geringe Reibung, geringe Hitze
  Ermöglicht Trockenbearbeitung oder MMS und reduziert so den Energieverbrauch und den Kühlmittelverbrauch.

• Nachschleifbarkeit
  Einige Modelle, wie beispielsweise Hartmetall- oder PKD-Diamant-Schaftfräser, können mehrfach nachgeschliffen werden.

• Konsistente Ausgabe
  Insbesondere bei der Stapelverarbeitung von Präzisionsteilen wie Keramiksubstraten und Siliziumwafern erhöht ihre Genauigkeit die Prozessstabilität und -konsistenz.

FAQ

Können Diamantfräser Metalle bearbeiten?

Ja – aber nur Nichteisenmetalle.

Diamantfräser eignen sich hervorragend für die Hochgeschwindigkeitszerspanung von Aluminium, Kupfer, Magnesium und deren Legierungen. Diese Materialien neigen zur Aufbauschneidenbildung, die die reibungsarme Oberfläche des Diamanten wirksam verhindert und so die Oberflächengüte und die Standzeit verbessert.

Für Eisenmetalle (z. B. Kohlenstoffstahl, Edelstahl) ist Diamant allerdings nicht geeignet, da Diamant bei hohen Temperaturen mit Eisen reagiert, was zu schnellem Verschleiß führt.

Typische Anwendungen:

• Endbearbeitung von Aluminiumteilen für die Luft- und Raumfahrt

• Bearbeitung von Kupferkühlkörpern

• Trockenbearbeitung von Bauteilen aus Magnesiumlegierungen

Sind Hartmetall-Diamant-Schaftfräser für die Hochtemperaturbearbeitung geeignet?

Sie bieten eine mäßige Hitzebeständigkeit und eignen sich am besten zum Trockenschneiden bei kontrollierten Temperaturen.

Diese Werkzeuge verfügen über ein Hartmetallsubstrat mit einer CVD-Diamantbeschichtung und bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Die Diamantbeschichtung reagiert jedoch empfindlich auf übermäßige Hitze.

Empfehlungen:

• Halten Sie die Schneidtemperaturen unter 700 °C, um eine Ablösung oder Rissbildung der Beschichtung zu vermeiden.

• Ideal für Materialien wie Graphit und Keramik, bei denen die Wärmeentwicklung gering ist und Trockenschneiden möglich ist.

• Verwenden Sie bei wärmeerzeugenden Metallen MQL oder kalte Luft, um die Werkzeugtemperatur zu regeln.

Kurz gesagt: Hartmetall-Diamant-Schaftfräser sind nicht ideal für extreme Temperaturen, erbringen jedoch eine hervorragende Leistung bei Mittel- bis Hochgeschwindigkeitsanwendungen, bei denen Oberflächenqualität und Präzision erforderlich sind.

Wann sollten Sie sich für einen Diamant-Schaftfräser für Keramik entscheiden?

Bewerten Sie Folgendes, bevor Sie einen Diamant-Schaftfräser für Keramik auswählen:

• Materialhärte und Sprödigkeit
  Keramiken wie Zirkonoxid, Siliziumnitrid und Aluminiumoxid sind hart und spröde. Diamantwerkzeuge mit ultrascharfen Kanten sind ideal, um Absplitterungen und Werkzeugbrüche zu vermeiden.

• Anforderungen an die Oberflächenqualität
  Hochpräzise Keramikteile erfordern makellose Oberflächen. Diamant-Schaftfräser bieten glatte Oberflächen bei minimalem Vorschub und hohen Spindeldrehzahlen.

• Maschinenkompatibilität
  Stellen Sie sicher, dass Ihre Maschine über Hochgeschwindigkeitsspindelfunktionen und stabile Luftkühlungs- oder Trockenschneidsysteme verfügt.

• Werkzeugstandzeit und Kosteneffizienz
  Wenn häufige oder wiederholte Keramikbearbeitung erforderlich ist, reduzieren Diamantwerkzeuge die Stückkosten erheblich, da weniger Werkzeugwechsel erforderlich sind.

Typische Anwendungsfälle:

• Veredelung von Keramikventilplatten

• Schneiden von Zirkonoxid-Zahngerüsten

• Mikrolochbohren in keramischen Leiterplatten