GRAPHIT

Graphit hat besonders als Rohstoff für die Herstellung von Elektroden an Bedeutung gewonnen. Aus dem Werkzeug- und Formenbau sind Graphitelektroden nicht mehr wegzudenken. Auch im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Medizintechnik und in der Wasserstofftechnologie wird Graphit erfolgreich eingesetzt.

Graphit bestmöglich fräsen

Speziell für die Bearbeitung von Graphitwerkstoffen und Grünkeramiken hat Hufschmied die Graphit-Line GRAFTOR® -Werkzeuge entwickelt. Die patentierte Schneidengeometrie dieser Werkzeuge lässt Sie Graphitelektroden mit deutlich weniger Werkzeugen und in der Hälfte der Zeit produzieren. Zusätzlich sind die Graftor®-Werkzeuge von Hufschmied den handelsüblichen Standardgeometrien in der Standzeit bis um circa das Dreifache überlegen.

Das komplette Potential dieses Hochleistungswerkzeugs zeigt sich bei einer vollen Ausnutzung der verfügbaren Schneidenlänge. Dadurch werden Zeitspanvolumina erzeugt, die im Vergleich zu anderen derzeit am Markt verfügbaren zweischneidigen Werkzeugen mehr als verdoppelt werden. In der Hälfte der Bearbeitungszeit erhalten Sie die fertige Elektrode. Außerdem können die Abstufungen vom Schruppen über das Vorschlichten zum Schlichten der Elektrode viel gröber gewählt werden, dadurch können einiege Durchläufe einfach eingespart werden. Eine typische Abfolge ist z.B. zuerst einen 12 mm Fräser für die Schruppbearbeitung, dann einen 6 mm Fräser für die Vorschlicht-Bearbeitung und zuletzt ein 2 mm Werkzeug für die Schlichtbearbeitung einzusetzen. Mit dem GRAFTOR®-Werkzeugen kann direkt vom 12 mm auf den 2 mm Durchmesser übergegangen werden, oder die komplette Bearbeitung wird gleich mit dem 2 mm Werkzeug durchgeführt.

Selbst filigrane Geometrien können mit sehr hohen Vorschüben gefertigt werden, da durch den Wechsel zwischen Schrupp- und Schlichtschneiden nahezu kein Schnittdruck aufgebaut wird. Das bedeutet umgekehrt, dass hohe PINS oder schmale Stege ohne besondere Programmiertechniken und mit normalen Arbeitsvorschüben hergestellt werden können. Außerdem werden die Elektroden deutlich maßhaltiger und genauer, wie bei anderen Werkzeugtypen.

Dazu kommen ab 2021 die neu entwickelten Graftor-Miniwerkzeuge, die dem oben beschrieben Konzept der Graftor-Werkzeuge in den MIKRO-Bereich ab Durchmesser 0,5 mm übertragen. Dank der in unserer Forschung entwickelten nanokristallinen Diamantschichten DIP® und DIP®3S für höchste Oberflächengüten, gehören Graphit- oder Keramikstaub Anhaftungen an der Oberflächenstruktur der Diamantschicht, der Vergangenheit an. Durch den nanokristallinen Schichtaufbau ist ein deutlich höherer Diamantanteil von mehr als 95 % in der Diamantschicht eingebunden. Dadurch können mit dünneren Schichten deutlich längere Standzeitenerreicht werden und es können auch sehr feine Strukturen einfacher und OHNE Vorschubanpassung ausgearbeitet werden, da durch die deutlich geringere Schneidkantenverrundung weniger Schnittdruck aufgebaut wird.

Die Graftor®-Werkzeuge sind, wie alle HIGH Performance Werkzeuge von Hufschmied, für den Werkzeug- und Formenbau Endmaß beschriftet. Endmaßbeschriftung heißt, dass jedes Werkzeug mit seinem auf Umschlag gemessenen Wirk-Durchmesser und Wirk-Radius am Kopf beschriftet ist. Durch die Endmaßbeschriftung können speziell die hohen Genauigkeitsanforderungen bei automatisierten Fertigungsanlagen, die im 24/7 Betrieb produzieren einfach befriedigt werden. Die Messgenauigkeiten und Toleranzen, die für die jeweiligen Werkzeuge der Grafit-Line, wie auch den GRAFTOR® angewandt werden, entnehmen Sie bitte der entsprechenden Shop-Seite mit den Qualitätslinienbeschreibungen.

Für eine hocheffiziente Zerspanung von Graphit hat Hufschmied ein Time Saving Concept mit zwei Varianten entwickelt.

Time Saving Concept 1

Im Time Saving Concept 1 kommt der Graftor® zum Einsatz – ein Werkzeug, dass sowohl als Schrupp- als auch gleichzeitig als Schlichtwerkzeug genutzt werden kann. Durch die Graftor®-Geometrie kann die Bearbeitungszeit einer Graphitelektrode um bis zu 50 Prozent gesenkt werden.

Darüber hinaus lässt sich eine Vielzahl an verschiedenen Werkzeugen durch ein einziges Werkzeug ersetzen. Das spart Magazinplätze in der Maschine. Da bei der Herstellung der Elektrode weniger verschiedene Werkzeug-Abmessungen zu berücksichtigen sind, verkürzt sich auch der Programmieraufwand erheblich, meist im Verhältnis von 3 zu 1.

Graftor®-Werkzeuge können auch bei allen am Markt erhältlichen Graphitsorten von feinstkörnigen Graphiten mit durchschnittlicher Korngröße von 0,5 µm über Schlicht- und Schruppgraphite zwischen 3 und 8 µm, als auch bei grobkörnigen Graphitsorten über 10µm eingesetzt werden. Das gleiche gilt auch für Schiefer- oder Glimmergraphite, bei denen die gerade die Wechselschnitgeometrie deutlich besser Schnittkanten erzeugt als Werkzeuge die nur in eine Vorzugsrichtung arbeiten.

Time Saving Concept 2

Für ältere Maschinen oder bei Anwendungen bei denen es auf höchste Oberflächengüten bis hin zu spiegelnden Graphitoberflächen z.B. für Glasformen ankommt, gibt es das Time Saving Concept 2, bei dem zum Schruppen und Schlichten zwei verschiedene Werkzeuge zum Einsatz kommen: ein Graphit-Schruppfräser mit WD-Verzahnung 107GR-WD sowie der Piranha-Schlichtfräser mit drei Schneiden 63CWI und 63CWIR für höchste Oberflächengüten.

Im Time Saving Concept 2 lassen sich bis zu 30 Prozent der Bearbeitungszeit einsparen. Dies ist in den deutlich erhöhten möglichen Zustellungen der Graphit-Schruppfräser und den höheren Vorschubgeschwindigkeiten bei den Piranha-Schlichtfräsern begründet.

107GR- Graphit-Schruppfräser

Auch die Lebensdauer dieser Werkzeuge zur Graphitbearbeitung ist dank unserer patentierten DIP®-Diamant-Beschichtung deutlich erhöht gegenüber anderen Anbietern. Durch die spezielle WD-Verzahnung mit doppeltem seitlichen Hinterschliff könnne sehr hohe zustelltiefen gefahren werden. Das abgatragene Material wird dabei durch die Raspelwirkung in möglichst feine und kleine Partikel zerstäubt, damit einerseits die Absaugung dieser Partikel möglichst schnell und einfach durchgeführt werden kann und andererseits die Gefahr das grobe Partikel auf bereits fertigbearbeitete Grafit-Elektroden-Geometrieelemente geschleudert werden vermieden wird.

Auch hier gilt, dass die in unserer Forschung entwickelten nanokristallinen Diamantschichten DIP® und DIP®3S für höchste Oberflächengüten stehen. Durch den nanokristallinen Schichtaufbau ist ein deutlich höherer Diamantanteil von mehr als 95% in der Diamantschicht eingebunden. Dadurch können mit dünneren Schichten deutlich längere Standzeiten erreicht werden und es können auch sehr feine Strukturen einfacher und OHNE Vorschubanpassung ausgearbeitet werden, da durch die deutlich geringere Schneidkantenverrundung weniger Schnittdruck aufgebaut wird.

Für extreme Oberflächengüte haben wir noch zusätzlich die Option der DIP®-NANO2-Beschichtung auf den Piranha-Schlichtwerkzeugen aufzubringen. Deren Oberflächenrauhheit deutlich unter 0,02µm liegt und damit sich besonders für Anwendungen geeignet ist, bei denen durchsichtige Bauteiloberflächen erreicht werden müssen, wie z.B. bei Glasformen.

Piranha-Schlichtfräser : 63CWI/63CWIR

Dank Ihrer ungleichen Teilung sind diese Piranha-Schlichtfräser deutlich schwingungsreduziert. Das hat zu Folge, dass die sowohl die Oberflächengüten deutlich verbessert werden , als auch das hohe Pins und schmale Stege bei der Bearbeitung nicht zur Schwingung angeregt werden und daher nicht durch diese Resonanzschwingungen abgerissen werden.

Grafit-Mini-Fräswerkzeuge HM915 / HM905

Für kleine und feine Geometrien bietet Hufschmied Mini-Fräs-Werkzeuge ab einem Schneidendurchmesser von 0,2 mm in verschiedenen Auskraglängen an. Diese Werkzeuge bieten wir in den in vielen verschiedenen Abstufungen der Arbeitstiefen L3 von 3xD1 bis hin zu 30xD1 ab Lager an. Damit haben sie alle möglichen 3- und 5-achs-Anwendungen ohne Problem auch bei feinsten Mikrostrukturen im Griff.

Auch hier hilft die DIP® nanokristalline Diamantbeschichtung auf Grund Ihrer niedrigen Oberflächenrauhheit und des geringen Schneidkantenradius, dass diese Werkzeuge geradezu OUTPERFORMER bei der Bearbeitungsgeschwindigkeit und gleichzeitig bei der Lebensdauer im Vergleich zu anderen am Markt verfügbaren MINI-Fräswerkzeugen darstellen. Ebenso wie die Piranha-Schlichtfräser werden die MIN-Fräswerkzeuge der Grafit-Line auch auf hochgenauen Schleifmaschinen in gefertigt und auf Zoller-Messmaschinen zu 100% endvermessen, um höchste Genauigkeiten bei den Schlichtoperationen zu gewährleisten. Höchste Effizienz bei niedrigsten Herstellungskosten pro Bauteil in der Graphit-Elektrodenfertigung heißt Grafit-Line von Hufschmied.