2. Vorming van de blenk

• Het ruwe materiaal wordt gesneden en grof gevormd tot een cilindrische blenk, met een kleine overmaat voor latere bewerkingen.

3. Spiraal slijpen

• Gespecialiseerde CNC slijpmachines maken de spiraalvormige groeven die essentieel zijn voor het snijden en de spaanafvoer.
• De geometrie van de spiraal (aantal spleten, spiraalhoek, etc.) wordt zorgvuldig ontworpen op basis van de beoogde toepassing en het te bewerken materiaal.

4. Eindgeometrie creëren

• De vlakke bodem en vierkante snijkanten zijn nauwkeurig geslepen om een nauwkeurige snijgeometrie te garanderen.

5. Slijpen en afwerken

• De snijkanten worden gezoet voor maximale scherpte.
• Eindbehandelingen zoals polijsten kunnen worden toegepast om de oppervlakteafwerking en spaanafvoer te verbeteren.

6. Kwaliteitsinspectie

• Strenge inspectieprocessen zorgen ervoor dat de afgewerkte frees voldoet aan de maattoleranties, snijkantkwaliteit en oppervlakteafwerking.

Gebruikelijke materialen

Hogesnelheidsstaal (HSS):

• Voordelen: Goede taaiheid, hittebestendigheid en betaalbaarheid.
• Toepassingen: Algemene bewerking van verschillende materialen. Werkt goed met zachtere staalsoorten, aluminium en kunststoffen.

Kobalt snelstaal (HSS-Co):

• Voordelen: Verbeterde hardheid, slijtvastheid en hittebestendigheid in vergelijking met standaard HSS.
• Toepassingen: Bewerking van taaiere materialen zoals roestvrij staal en hardere legeringen.

Massief wolfraamcarbide:

• Voordelen: Uitzonderlijke hardheid, slijtvastheid en stijfheid. Maakt hogere snijsnelheden en langere standtijd mogelijk.
• Toepassingen: Productie van grote volumes, verspanen van harde materialen (gereedschapsstaal, gehard staal, gietijzer) en abrasieve materialen.

Minder gebruikelijke, gespecialiseerde materialen

Poedervormig metaal (PM) staal:

• Voordelen: Bieden een balans tussen de taaiheid van HSS en de slijtvastheid van hardmetaal. Kunnen worden geformuleerd met specifieke eigenschappen voor nichetoepassingen.

Keramiek:

• Voordelen: Extreme hardheid en hittebestendigheid voor bewerking op zeer hoge snelheden.
• Toepassingen: Gespecialiseerde toepassingen voor legeringen met hoge temperaturen en zeer harde materialen. Brosser dan hardmetaal, waardoor voorzichtig gebruik vereist is.

Coatings

Coatings worden vaak aangebracht om de prestaties van frezen te verbeteren, ongeacht het basismateriaal:

• Titaannitride (TiN): Coating voor algemeen gebruik die de slijtvastheid verbetert en de wrijving vermindert.
• Titanium Aluminium Nitride (TiAlN): Verbeterde hardheid en oxidatiebestendigheid voor toepassingen bij hoge temperaturen.
• Chroom Nitride (CrN): Goed voor het bewerken van non-ferromaterialen en kunststoffen vanwege de lage wrijvingseigenschappen.
• Diamantachtige koolstof (DLC): Biedt extreme slijtvastheid en lage wrijving voor speciale toepassingen.

Gebruikelijke coatings:

• Titaannitride (TiN): Een veelzijdige coating voor algemeen gebruik die de slijtvastheid verhoogt, de wrijving vermindert en de oppervlakteafwerking verbetert.
• Titaanaluminiumnitride (TiAlN): Verbetert de hardheid en thermische stabiliteit, waardoor het ideaal is voor machinale bewerking bij hoge temperaturen en hardere materialen.
• Titaancarbonitride (TiCN): Biedt een balans tussen slijtvastheid en smering, nuttig voor diverse materialen.
• Chroomnitride (CrN): Biedt goede slijtvastheid en een lage wrijvingscoëfficiënt, gunstig voor het verspanen van non-ferrometalen en kunststoffen.

Gespecialiseerde coatings:

• Aluminium Titaan Nitride (AlTiN): Blinkt uit bij hogesnelheidsbewerkingen, vooral bij droog snijden, vanwege de superieure hittebestendigheid.
• Aluminium Chroom Nitride (AlCrN): Biedt een betere oxidatieweerstand en slijtage bij nog hogere temperaturen dan AlTiN.
• Diamantachtige koolstof (DLC): Biedt uitzonderlijke slijtvastheid en lage wrijving voor veeleisende toepassingen, vaak gebruikt voor het bewerken van schurende materialen.
• Meerlaagse coatings: Combinaties van verschillende coatings om een op maat gemaakt oppervlak met specifieke eigenschappen te creëren (bijv. een slijtvaste toplaag over een taaie onderlaag).

Factoren die de keuze van de coating beïnvloeden

De optimale coating voor een frees hangt af van:

• Materiaal van het werkstuk: Harde of abrasieve materialen vereisen hardere, slijtvaste coatings.
• Bewerkingsomstandigheden: Hoge snelheden en temperaturen vereisen coatings met superieure thermische stabiliteit.
• Smering: Droge bewerkingen kunnen profiteren van coatings met lagere wrijvingscoëfficiënten.
• Gewenste standtijd en kosten: Geavanceerde coatings verbeteren over het algemeen de standtijd, maar hebben een hogere prijs.

Frezen met vrijloop (haakse frezen) zijn opmerkelijk veelzijdige gereedschappen, die toepassingen vinden in een breed spectrum van industrieën. Hier volgt een overzicht van hun belangrijkste toepassingen:

Belangrijkste industrieën en toepassingen

• Productie (algemeen):
• Sleuven maken: Groeven, kanalen en spiebanen maken in verschillende onderdelen.
• Facing: Vlakke, gladde oppervlakken maken om onderdelen goed op elkaar aan te laten sluiten.
• Schouder frezen: Vierkante schouders, stappen en kamers in werkstukken maken.
• Profileren: Complexe vormen en contouren maken.
• Ruimtevaart: Bewerking van lichtgewicht legeringen met hoge sterkte voor vliegtuigonderdelen.
• Automobielindustrie: Verspanen van motoronderdelen, transmissieonderdelen en gietmallen.
• Medisch: Productie van chirurgisch gereedschap, implantaten en precisiecomponenten voor medische apparatuur.
• Mallen en matrijzen maken: Het maken van ingewikkelde mallen voor kunststoffen, metalen en andere materialen.
• Houtbewerking: Hoewel niet zo gebruikelijk, kunnen frezen gebruikt worden voor het vormen van hout en composietmaterialen.
• Elektronica: Sleuven en uitsparingen maken voor printplaten en andere elektronische onderdelen.

Specifieke voorbeelden

• Een sleuf frezen om een borgring in een mechanische assemblage te houden.
• Een vlak oppervlak maken op een werkstuk voor nauwkeurige montage van een ander onderdeel.
• Een vierkante schouder frezen voor nauwkeurige positionering binnen een opspanning.
• De rand van een onderdeel profileren om een specifiek ontwerp te verkrijgen.
• Mallen maken voor het spuitgieten van kunststof onderdelen.

Waarom frezen populair is

Hun veelzijdigheid komt voort uit:

• Vierkante snijgeometrie: De mogelijkheid om zowel verticale als horizontale vormen in een werkstuk te maken.
• Breed scala aan maten: Verkrijgbaar in kleine diameters voor ingewikkeld werk en grotere diameters voor zware materiaalafname.
• Materiaal compatibiliteit: Opties in HSS, hardmetaal en coatings geschikt voor verschillende metalen, kunststoffen en composieten.

Frezen met vrijloop (haakse frezen) zijn opmerkelijk veelzijdig en worden in een groot aantal industrieën gebruikt. Hier volgt een overzicht van de belangrijkste:

Belangrijkste industrieën

• Algemene productie: Dit is de breedste categorie waar frezen essentieel zijn. Ze worden gebruikt voor sleuven maken, vlakken, kantfrezen en profileren in verschillende productiesectoren.
• Ruimtevaart: Voor het bewerken van zeer sterke, lichte legeringen (zoals aluminium en titanium) voor vliegtuigonderdelen zijn de precisie en duurzaamheid van vrijfrezen nodig.
• Automobielindustrie: Spelingfrezen worden veel gebruikt bij de productie van motoronderdelen, transmissies en het maken van mallen voor het gieten van diverse auto-onderdelen.
• Medisch: De precisie die nodig is voor chirurgische instrumenten, implantaten en medische apparaten is vaak afhankelijk van verspanen met frezen.
• Mallen en matrijzen maken: Voor het maken van complexe en ingewikkelde mallen voor kunststoffen, metalen en andere materialen worden vaak verschillende toepassingen van freesmachines gebruikt.
• Gereedschaps- en matrijzenmakerijen: Deze fabrieken, die op maat gemaakte gereedschappen en matrijzen maken voor de productie, maken veel gebruik van frezen voor hun veelzijdigheid bij het frezen van verschillende vormen en materialen.

Andere industrieën (minder gebruikelijk, maar nog steeds van toepassing)

• Houtbewerking: Hoewel niet zo dominant als in de metaalbewerking, kunnen freesmachines gebruikt worden om hout en composietmaterialen vorm te geven.
• Elektronica: Ze kunnen worden gebruikt om sleuven en uitsparingen te maken voor printplaten en andere elektronische onderdelen.

Waarom frezen zo veel gebruikt worden

• Veelzijdigheid: Met hun vierkante geometrie kunnen sleuven, vlakke oppervlakken, schouders en zelfs sommige profielen gemaakt worden.
• Materiaal compatibiliteit: Ze zijn verkrijgbaar in materialen en coatings die geschikt zijn voor het bewerken van verschillende metalen, kunststoffen en composieten.
• Groottebereik: Door de beschikbaarheid van kleine en grote diameters kunnen ze gebruikt worden voor zowel ingewikkelde als zware bewerkingen.

Machines die frezen gebruiken

Frezen met vrijloop (vierkante frezen) worden voornamelijk gebruikt in CNC (Computer Numerical Control) freesmachines. Hier volgt een uitsplitsing:

• Verticale CNC-bewerkingscentra (VMC's): Dit is het meest gebruikte type machine voor freesmachines. VMC's hebben een verticaal georiënteerde spindel en het werkstuk wordt verplaatst op een tafel met X-, Y- en soms Z-asbesturing.
• CNC horizontale bewerkingscentra (HMC's): Gelijk aan het concept van VMC's, maar de spindel is horizontaal georiënteerd. HMC's worden vaak gebruikt voor zwaardere werkstukken of voor het bewerken van meerdere zijden van een werkstuk in één enkele opstelling.
• CNC freesmachines (algemeen): Dit omvat de bredere categorie CNC machines die in staat zijn om een frees vast te houden en nauwkeurig te besturen. Zowel VMC's als HMC's vallen binnen deze categorie.
• CNC Freesmachines: Hoewel deze voornamelijk zijn ontworpen voor hout en kunststof, kunnen sommige CNC bovenfrezen voor zwaarder werk worden aangepast om zachtere metalen te frezen met behulp van vrijloopfrezen.

Waarom CNC machines ideaal zijn

• Precisie en nauwkeurigheid: CNC machines bieden de hoge mate van precisie en herhaalbaarheid die nodig is om effectief sponningfrezen te gebruiken.
• Stijfheid: CNC machines zijn robuust gebouwd, wat trillingen en geratel minimaliseert, wat leidt tot een goede oppervlakteafwerking en een langere levensduur van de gereedschappen.
• Automatisering: De mogelijkheid om complexe bewerkingen te programmeren met CNC machines zorgt voor efficiëntie en consistentie bij het gebruik van uitruimfrezen.

Aanvullende overwegingen

• Gereedschapshouders: Freesgereedschap heeft een compatibele gereedschapshouder nodig (zoals een freeshouder of spantanghouder) om in de spindel van de CNC-machine te monteren.
• Opspanning: Het veilig opspannen van het werkstuk is cruciaal voor de veiligheid en nauwkeurigheid bij het gebruik van vrijfrezen in een CNC-omgeving.

Hulp bij ontwerp

• Maatwerk: Samenwerken met klanten om frezen te ontwerpen met specifieke geometrieën, afmetingen en toleranties voor unieke toepassingen.
• Materiaalkeuze: Aanbevelen van het optimale substraatmateriaal (HSS, hardmetaalkwaliteiten, etc.) en coatings op basis van het werkstukmateriaal, bewerkingsparameters en gewenste standtijd.
• Optimalisatie voor prestaties: Met behulp van ontwerpsoftware en simulaties voorstellen doen voor groefgeometrie, spiraalhoeken en andere eigenschappen die de spaanafvoer verbeteren, de snijkrachten verminderen en de algehele prestaties verbeteren.

Technische ondersteuning

• Aanbevelingen voor bewerkingsparameters: Begeleiding bieden bij snijsnelheden, voedingssnelheden, snedediepte en smeringsstrategieën om de prestaties van gereedschap voor specifieke opstellingen te optimaliseren.
• Procesproblemen oplossen: Het analyseren van bewerkingsproblemen en het voorstellen van gereedschapsaanpassingen, parameteraanpassingen of alternatieve opspanmethoden om problemen zoals verspringen, slechte oppervlakteafwerking of overmatige gereedschapsslijtage aan te pakken.
• Eindige Elementen Analyse (FEA): Mogelijk geavanceerde simulaties gebruiken om snijkrachten, doorbuiging van gereedschap en thermisch gedrag onder veeleisende omstandigheden te voorspellen en zo het gereedschapontwerp en de procesparameters te optimaliseren.
• Testen van toepassingen: Het beschikken over faciliteiten om prototypes of nieuwe freesontwerpen te testen in realistische bewerkingsscenario's, om de prestaties te verifiëren en ontwerpen te fine-tunen voor productie.

Aanvullende ondersteunende diensten

• Opnieuw opspannen en bekleden van gereedschap: Diensten aanbieden om de levensduur van versleten frezen te verlengen door snijranden te herstellen en coatings opnieuw aan te brengen.
• Educatieve middelen: Ontwikkelen van technische handleidingen, webinars of trainingssessies om klanten meer inzicht te geven in freestoepassingen en best practices.

Belangrijke overwegingen

• Het niveau van ondersteuning dat Baucor biedt, varieert waarschijnlijk op basis van de behoeften van de klant en de omvang van het project.
• Sterke ontwerp- en engineeringscapaciteiten zijn essentieel om deze uitgebreide diensten effectief te kunnen leveren.

Belangrijkste ontwerpelementen

Diameter:

• Bepaald door de grootte van de te bewerken vorm (sleufbreedte, kopvlak enz.).
• Kleinere diameters bieden betere toegang tot krappe ruimtes, maar zijn minder stijf.
• Grotere diameters bieden stijfheid voor zware materiaalafname, maar kunnen geometrisch beperkt zijn.

Snijlengte (golflengte):

• Bepaalt de maximale snedediepte in één doorgang.
• Korte, standaard en lange snijlengtes bieden flexibiliteit voor verschillende toepassingen.

Aantal groeven:

• Meer spaangroeven verbeteren de oppervlakteafwerking en maken een hogere voedingssnelheid mogelijk.
• Minder groeven zorgen voor een betere spaanafvoer bij diep zagen of opruwen.
• Gewoonlijk varieert dit van 2-6 groeven.

Spiraalhoek:

• Beïnvloedt spaanafvoer, snijkrachten en gereedschapstrillingen.
• Standaard spiraalhoeken rond 30° zorgen voor een goede balans.
• Grotere spiraalhoeken (>45°) zijn geschikt voor zachtere materialen en nabewerkingen.

Geometrie einde:

• Vierkant uiteinde: Standaard voor algemene sleuf-, vlak- en schouderfreesbewerkingen.
• Kogelneus: Voor profileren en gebogen oppervlakken.
• Radius (hoekradius): Voegt een kleine radius toe aan de hoeken, handig om spanningsconcentraties in het werkstuk te verminderen.

Hals (reliëf):

• Zorgt voor speling tussen de gereedschapshouder en het werkstuk.
• Noodzakelijk voor diepere zaagsneden of profileringen.

Schachtdiameter:

• Moet overeenkomen met de gereedschapshouder van de CNC machine.

Materiaal:

HSS voor algemene doeleinden en zachtere materialen.

Kobalt HSS voor verbeterde hittebestendigheid en bewerking van taaiere materialen.

Hardmetaal voor hoge snelheden, harde materialen en lange standtijd.

Coatings:

• TiN, TiAlN, CrN, DLC en andere verbeteren de slijtvastheid, verminderen de wrijving en verbeteren de prestaties in specifieke toepassingen.