Zerspanen von Aluminium

Das Fräsen von Aluminium auf einer CNC-Maschine ist eine gängige Praxis in vielen Fertigungsbereichen, da Aluminium leicht zu bearbeiten ist und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist. Allerdings erfordert das Fräsen von Aluminium spezifische Techniken und Werkzeugauswahl, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen und Werkzeugverschleiß zu minimieren. Hier ist eine detaillierte Anleitung:

1. Werkzeugauswahl

Verwende Hartmetallfräser (VHM), da diese scharf und widerstandsfähig gegenüber dem abrasiven Charakter von Aluminium sind. HSS-Fräser (High-Speed Steel) sind ebenfalls geeignet, verschleißen aber schneller.

  • Fräsertypen:
    • Einschneider: Bestens geeignet um ein Werkstück mittels einer Vollnut aus einer Platte zu fräsen. Achste darauf dass du eine recht geringe Tiefenzustellung verwendest und einen hohen Vorschub um die Späne auch bei grösserer Tiefe aus der Nut herauszufördern.
    • Zweischneider: Ideal für arbeiten mit seitlicher Zustellung (Toroidales Fräsen) .
    • Vier- oder Mehrschneider: Werden oft für Schlichtvorgänge verwendet, da sie eine bessere Oberflächenqualität liefern.
  • Fräser mit TiAlN- oder DLC-Beschichtung (Diamond-Like Carbon) können die Standzeit verlängern und das Anhaften von Aluminium am Fräser reduzieren.

2. Maschineneinstellungen

Aluminium erfordert eine hohe Spindeldrehzahl, typischerweise zwischen 18.000 und 30.000 U/min, abhängig von Fräserdurchmesser und Werkzeuggeometrie.
Eine moderate bis hohe Vorschubgeschwindigkeit ist wichtig, um eine effiziente Spanabfuhr zu gewährleisten. Typische Vorschubwerte liegen zwischen 0,05 und 0,1 mm pro Zahn (Zahnvorschub).

  • Schnitttiefe und Zustellung:
    • Schruppen: Hier kannst du eine größere Schnitttiefe (0,5 bis 2 mm) wählen, abhängig von der Maschinenleistung und Werkzeugdurchmesser.
    • Schlichten: Verwende 0.05 – 0.1mm Schlichtaufmaß um eine glatte Oberfläche zu erzielen.

3. Kühlung und Schmierung

Kühlung ist entscheidend, um das Aluminium und den Fräser kühl zu halten und ein Verkleben des Materials zu vermeiden. Eine Minimalmengenschmierung mit einem speziellen Kühlschmiermittel für Aluminium eignet sich am besten.
Für geringere Frästiefen oder kleinere Maschinen kann auch eine starke Luftkühlung (mit Druckluft) verwendet werden, um Späne effizient abzuleiten und die Schnittstelle zu kühlen.

4. Werkstück fixieren

Bei der Bearbeitung von Aluminium ist es wichtig, das Werkstück sicher zu spannen, um Vibrationen und Verschiebungen zu vermeiden. Spannbacken oder Niederzugspanner sind üblich.
Für flache und größere Werkstücke kann ein Vakuumtisch verwendet werden, insbesondere bei dünnen Platten, um Verformungen zu minimieren.

5. Fräsvorgang

Beginne mit dem Schruppen, um das Hauptvolumen des Materials zu entfernen. Hierbei sollte der Fräser eine hohe Schnitttiefe und Vorschubgeschwindigkeit aufweisen.
Anschließend wird der Schlichtvorgang durchgeführt, um die gewünschte Endoberfläche zu erreichen. Dies erfordert präzisere Einstellungen und niedrigere Zustellungen.
Achte darauf, dass die Späne schnell abgeführt werden, da Aluminium dazu neigt, an den Schneiden zu haften, was die Oberflächenqualität beeinträchtigen und das Werkzeug beschädigen kann.

6. Nachbearbeitung

Aluminium neigt dazu, Grat zu bilden, insbesondere an scharfen Kanten. Nach dem Fräsen kann das Werkstück entgratet werden, entweder manuell oder mit einer speziellen Maschine.
Je nach Anforderung kann das Aluminium poliert, anodisiert oder lackiert werden, um Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Eigenschaften zu verbessern.

Wichtige Hinweise:

Aluminium kann das Werkzeug schnell verschleißen lassen, insbesondere bei hohen Schnittgeschwindigkeiten. Überwache daher regelmäßig den Zustand des Fräsers und wechsle ihn bei Bedarf aus.
Achte darauf, dass der Kühlschmierstoff ausreichend und gleichmäßig verteilt wird, um eine optimale Kühlung zu gewährleisten.

Das Fräsen von Aluminium erfordert sorgfältige Planung und die richtige Wahl von Werkzeug und Parametern, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Mit den richtigen Einstellungen kann Aluminium effizient und präzise bearbeitet werden. Die Schnittdaten können aus unserer Schnittdaten-App oder aus unserem Schnittdatenrechner entnommen werden.