10 belangrijke stappen in de productie van freesgereedschap voor moderne CNC-bewerking

10 essentiële stappen in de productie van freesgereedschap voor geavanceerde CNC-bewerking

De productie van freesgereedschap is een proces dat zich snel ontwikkelt. Met de voortdurende evolutie van productietechnologieën is de productie van freesgereedschap nu gespecialiseerder dan ooit tevoren. Het heeft een directe invloed op de machinenauwkeurigheid, standtijd en algehele productiviteit.

Of u nu onderdelen maakt voor de luchtvaartindustrie of een eenvoudig industrieel onderdeel dat in de meeste bedrijven dagelijks gebruikt wordt, de kwaliteit van uw CNC freesgereedschap is van grote invloed op het behalen van kwaliteit en consistente resultaten.

Fabrikanten zijn tegenwoordig sterk afhankelijk van de nieuwste ontwikkelingen van de freesgereedschap oplossingen om nauwere toleranties, minder stilstandtijd en een grotere algehele efficiëntie dan ooit tevoren te bereiken.

In deze handleiding doorlopen we elk van de 10 belangrijkste stappen bij de productie van freesgereedschap om te laten zien hoe de freesgereedschappen bepalen wat er bereikt kan worden met CNC-frezen.

1. Toepassingsvereisten begrijpen

Om een effectief freesgereedschap te maken, moet een productie-ingenieur eerst begrijpen waarvoor het gereedschap gebruikt gaat worden. Ingenieurs moeten dingen weten zoals de spindelsnelheid, de hardheid van het materiaal (HRC), axiale krachten en thermische omstandigheden. Dit is heel belangrijk omdat freesgereedschappen voor aluminium heel anders zijn dan die voor gehard staal en titanium. Een analyse van de hele procesomgeving stelt gereedschapmakers in staat om CNC-freesgereedschap te maken dat de best mogelijke resultaten oplevert.

2. Het juiste gereedschapmateriaal kiezen

De prestaties van freesgereedschap zijn sterk afhankelijk van het gekozen substraat voor dat gereedschap. Elk substraat heeft verschillende eigenschappen.

• HSS: Kosteneffectief, Veelzijdig voor algemeen gebruik

• Hardmetaal: Grote hardheid - Grote hittebestendigheid.

• Keramisch: Uitstekende sterkte bij hoge temperaturen.

• PCD: Beste substraat voor non-ferromateriaaltoepassingen

Bij het kiezen van een substraat voor een freesgereedschap tijdens het fabricageproces is het belangrijk om het juiste substraat te kiezen zodat het gereedschap optimaal presteert op het gebied van slijtvastheid, nauwkeurigheid en levensduur. Hardmetaal is het meest gebruikte substraat voor moderne CNC machines omdat het een balans biedt tussen taaiheid en hardheid.

3. Poederbewerking en sinteren (voor hardmetalen gereedschappen)

De productie van hardmetalen gereedschap omvat het toevoegen van kleine stukjes wolfraamcarbide (TC) samen met een bindmateriaal (binding) zoals kobalt. Het mengsel wordt een poeder en kan dan in een mal worden geperst en hittebehandeld via het sinterproces. Tijdens dit proces wordt de TC samengesmolten waardoor een materiaal ontstaat dat zeer dicht en extreem hard is - ideaal voor CNC freesbewerkingen. Daarom heeft elke fout in de nauwkeurigheid van dit proces een direct effect op de uiteindelijke fysieke sterkte van het hardmetalen gereedschap.

4. Precisie vormen en vervormen

Na het voorbereiden van de gereedschapsblenk begint het eigenlijke vormen met behulp van CNC slijpmachines, laser bewerkingssystemen en andere geavanceerde EDM productieprocessen om de geometrische basisvorm van de gereedschapsblenk te creëren, samen met de groefprofielen, spaanhoeken, spiraalhoeken en afmetingen. Het is zeer belangrijk dat de gereedschapsblenk met absolute precisie wordt gevormd, omdat elke kleine afwijking van de specificatie kan leiden tot slechte spaanafvoer, warmteafvoer of oppervlaktekwaliteit.

De meerassige slijpsystemen (MAG) die gebruikt worden bij de productie van geavanceerde freesgereedschappen bieden submicron nauwkeurigheid met een hoge mate van herhaalbaarheid tijdens de massaproductiefase van de productie.

5. Kantvoorbereiding en slijpen

Scherpe snijkanten zijn nuttig bij seconden of minuten snijden, maar onder zware snijomstandigheden kan de levensduur van een gereedschap aanzienlijk worden verlengd met een microgehoonde snijkant. Het voorbereiden van de snijkanten bestaat uit het afronden of glad maken van de snijkanten om het aantal microbreuken te verminderen en de snijkanten stabiel te maken. Gebruikelijke methodes om deze stap uit te voeren zijn borstelen, slepen en microstralen. Deze stap is het belangrijkst voor gereedschap dat wordt gebruikt bij CNC frezen met hoge snelheid vanwege de hogere krachten en temperaturen die gepaard gaan met deze toepassingen.

6. Coating aanbrengen

CNC fabrikanten maken tegenwoordig veel gebruik van gecoate gereedschappen. Coating helpt gereedschap te beschermen tegen slijtage, verhoogt de hittebestendigheid en vermindert de wrijving. Enkele van de meest gebruikte coatings zijn:

• TiN (titaniumnitride)

• TiAlN (Titanium Aluminium Nitride)

• AlTiN (aluminium titaniumnitride)

• DLC (diamantachtige koolstof)

De juiste coating kan de levensduur van gereedschap voor veeleisende toepassingen met wel 200-500% verlengen en is een kritieke factor om in overweging te nemen bij geselecteerde toepassingen.

7. Kwaliteitsinspectie en testen

Elk gereedschap wordt grondig onderzocht voor kwaliteitsborging op het niveau van de industriestandaarden en voor dit proces meten alle lasermeetapparaten, microscopen met hoge resolutie en coördinatenmeetmachines de volgende parameters bij de inspectie van het gereedschap totdat ze alle kwaliteitsborgingstests hebben doorstaan.

• Maattoleranties

• Runouts

• Oppervlakteafwerking

• Laagdikte

• Balans van gereedschap

Naarmate CNC-gebaseerde productie complexer wordt, neemt ook de behoefte aan kwaliteitsborging toe als een belangrijke factor voor de succesvolle implementatie van oplossingen voor freesgereedschap. Fabrikanten voeren vaak prestatietests uit op voorbeeldgereedschappen om de snijprestaties en levensduur van hun gereedschap te bepalen.

8. Uitbalanceren en polijsten

CNC frezen met hoge snelheid vereist een goede balans van het gereedschap. Als een gereedschap niet goed uitgebalanceerd is, kan dit leiden tot trillingen, overmatige slijtage van het gereedschap, slechte afwerkingskwaliteit en defecten aan de spindel. Door de spaan (snijkant) van het gereedschap te polijsten, creëer je een gelijkmatige stroom van spanen tijdens het snijden, wat minder hitte veroorzaakt tijdens het snijden en de algehele efficiëntie verbetert van de gereedschappen die in deze toepassingen worden gebruikt, vooral in industrieën die gebruik maken van hoognauwkeurige bewerkingen (zoals lucht- en ruimtevaart, matrijzen/mallen, productie van auto-onderdelen, enz.)

9. Maatwerk en ontwikkeling van speciale geometrieën

Sommige toepassingen vereisen unieke of aangepaste freesgereedschappen vanwege speciale materialen en geometrieën. Op maat maken kan betekenen dat er gereedschappen worden ontworpen met variabele spiraalontwerpen, meerdere groeven of hoekradiusvariaties, en zelfs via koelsystemen. Dit proces geeft fabrikanten de mogelijkheid om gereedschappen te ontwikkelen die specifiek zijn voor een bepaalde toepassing, waardoor cyclustijden en nauwkeurigheid verbeteren.

10. Verpakking en traceerbaarheid

Nadat het gereedschap gefabriceerd is, is de laatste stap het goed verpakken en labelen van het gereedschap. Elk gereedschap heeft een batchnummer, materiaalspecificatie, coatingtype en klantordernummer. De mogelijkheid om het gereedschap gedurende de hele levensduur te traceren is cruciaal in de defensie- en medische hulpmiddelenindustrie, waar kwaliteit erg belangrijk is.

Laatste gedachten

Door de complexe aard van het ontwerpen van moderne CNC frezen staan fabrikanten voor grote uitdagingen bij het produceren van producten van hoge kwaliteit. Omdat de technologie zich blijft ontwikkelen, zal het leveren van krachtige, efficiënte en nauwkeurige CNC freesgereedschap oplossingen een voortdurende uitdaging blijven voor veel fabrikanten. Wij bieden ultramoderne CNC frezen die speciaal ontworpen zijn voor hedendaagse productieprocessen en die kunnen voldoen aan de veeleisende bewerkingstoepassingen van vandaag.

Neem vandaag nog contact met ons op om uit te vinden hoe we u kunnen helpen met uw gereedschapsbehoeften of om een offerte te ontvangen voor prestatiegerichte freesgereedschappen die specifiek voor uw bedrijf zijn gemaakt!