EXTREM KLEINE TEILE PRÄZISE BEARBEITEN
Miniaturisierung zieht sich durch alle Industriebereiche

Feinmechanik Mikrosystemtechnik

Der Trend zur Miniaturisierung zieht sich durch alle Bereiche. Technische Geräte für Privatanwender, wie Mobiltelefone, MP3-Player und weitere Unterhaltungsgeräte sind diesem Trend ebenso unterworfen, wie Geräte für Maschinenbau und Industrie oder medizinische Apparaturen und Komponenten.


In vielen Bereichen verringert sich nicht nur die Größe sondern zusätzlich steigt die Komplexität der Technik, da immer mehr Leistungsfähigkeit und Funktionen in die Geräte integriert werden. Kleinstkomponenten werden inzwischen in vielfältigen Bereichen eingesetzt. Von den bereits erwähnten technischen Gadgets über Anwendungen in den Bereichen Luftfahrt, Automobil sowie Elektronik, ITK bis hin zu Biomedizin und Anwendungen in der Optik.

Um den ständig steigenden Bedarf für die Fertigung von Kleinst-Teilen und -Komponenten zu decken und dabei die Produktionskosten niedrig zu halten, werden Mikro-Komponenten oftmals mittels Formenbauverfahren hergestellt. Die steigenden Anforderungen durch neue Materialien, Fräsaufgaben für Werkzeuge mit 0,1mm Durchmesser und darunter sowie die zu erzielenden Oberflächengüten stellen Produzenten zwar vor Herausforderungen, jedoch genau diese inhärente Komplexität von Mikro-Komponenten bietet auch neue Möglichkeiten. Während die Herstellung von wenig komplexen, größeren Formen inzwischen oftmals unter Preisdruck steht und Aufträge zunehmend in Länder mit niedrigem Lohngefüge abwandern, können Produzenten aus Europa mit spanender Mikro-Fertigung und hochwertigen Mikro-Formen ihre Marktposition und Rolle als technologische Vorreiter erhalten und verbessern.

Der gesamte Produktionsprozess muss integriert betrachtet werden. Ein reines Herabskalieren ist nicht möglich. Die Faktoren CAD/CAM , Frässtrategie, Maschine, Bearbeitungsumfeld, Werkstoff, Spannmittel, Bearbeitungsparameter und das Werkzeug müssen im Zusammenspiel betrachtet werden. Ist die Integration der Prozessbestandteile, so stellt die Mikrozerspanung eine flexible und effiziente Methode mit hoher geometrischer Freiheit zur Bearbeitung nahezu aller gängigen Werkstoffe dar.

Neben den Bearbeitungsaufgaben im Formenbau finden sich in vielen weiteren Bereichen Anwendungen für Prozesse der Mikrozerspanung.
Fräswerkzeuge für Bandstahlschnitte, die in der Verpackungsmittelindustrie, Dichtungsindustrie oder der Kunststoffindustrie Einsatz finden, werden in immer kleineren Durchmessern eingesetzt. Bei der Herstellung von hochwertigen Brillengestellen und -gläsern oder hochwertigen Schreibgeräten, Uhren und Schmuck sowie Düsen und Einspritzsystemen werden ebenfalls immer kleinere Werkzeuge mit immer komplexeren Geometrien benötigt. Dito bei der Produktion von Mikroventilen, Mikro-Aktoren und Mikro-Sensoren, Mikro-Optiken, Prägestempeln und Druckplatten.
In der Elektronik werden Leiterplatten als Prototypen oder in kleineren Stückzahlen mit Mikrofräsern mittels dem sogenannten mechanischen Umrissfräsen oder Trennkanalfräsen kostengünstig und schnell produziert. Ein weiteres breites Feld an Anwendungen ergibt sich in der Medizintechnik. Beispielsweise die Herstellung von medizinischen Geräten und Implantaten. In der Dental-Prothetik werden heutzutage oftmals Prothesen direkt mit Mikrofräsern auf CNC-Maschinen gefräst.

 

Durch breitere Einsatzgebiete für Mikrozerspanung sind die Anforderungen an die Werkzeuge und deren Vielfalt signifikant angestiegen. Daher haben neben den Herstellern von CNC-Maschinen, Spann- und Messmitteln auch die Hersteller von Präzisionswerkzeugen die Möglichkeiten zur Mikrozerspanung durch die ständige Erweiterung der bestehenden sowie Entwicklung neuer Produkte deutlich verbessert und unterstützen die Produzenten bei der Fertigung von verschiedensten Mikro-Werkstücken und –Konturen inzwischen durch eine gute Verfügbarkeit von Kleinstwerkzeugen mit vielfältigen Geometrien und Auskraglängen.

 

MultiForm Micro-Tools
Mit dem breiten Lieferprogramm an Kleinstwerkzeugen, die unter dem Begriff  „Multi-Form Micro-Tools“ zusammengefasst sind, bietet das Unternehmen für fast alle Anwendungen in der Mikrozerspanung eine Lösung aus dem Standardlieferprogramm. Es werden neben den Bearbeitungsfeldern Fräsen und Bohren auch Mikro-Reiben, Gewindeherstellung und Entgraten abgedeckt.

Alleine im Bereich Universalfräsen gibt es 7 Grundgeometrien mit über 50 Varianten. Zusätzlich wurde ein Programm von Fräsern speziell für Anwendungen im Formenbau entwickelt, um dem Trend zu immer kleineren, komplexeren Formen und härteren Werkstoffen Rechnung zu tragen.

Der Bereich Bohren ergänzt das Werkzeugprogramm durch Mikro-Bohrer und Mikro-Reibahlen beispielsweise für die Düsenherstellung.

Abgerundet wird das Programm durch Mikro-Multifunktionswerkzeuge MULTI-V, Combi-Mag, ¼-Kreis-Konkav-Fräser und Bi-Face-Multifunktionsentgrater, die zusätzlich zum Fräsen und Bohren die Bearbeitungsfelder Entgraten, Anbohren, Senken und Zentrieren abdecken.

Somit steht für alle Anwendungen in der Mikrozerspanung ein hochwertiges Mikrowerkzeug zur Verfügung.

Microbearbeitung

"Als 1993 die ersten größeren Serien Mikrofräser im Durchmesser 0,3 mm produziert wurden, lagen die Anwendungsbereiche zumeist in der Forschung und es gab nur eine eingeschränkte Auswahl an Geometrien.  Bis zum heutigen Tag hat sich das Anwendungsspektrum für Mikrowerkzeuge jedoch signifikant vergrößert. Diesen Tendenzen haben wir mit der Entwicklung einer immer breiteren Palette von innovativen Mikrowerkzeugen Rechnung getragen."  Oliver Meineke

 

  • ab Ø0,05 mm
  • Multi Industrie
  • Breites Programm
  • Multi Werkstoffe
  • 100+ Referenzen
Werkstoff

Hochfeste StÄhlE

Diese Stähle werden  aufgrund ihrer hohen Härten hauptsächlich für Verschleißteile verwendet.
Die meisten gehärteten Stähle weisen Härten bis 54 HRc auf. Sie werden vor allem für Kunststoff-Spritzgusswerkzeuge verwendet, Stähle mit bis 62 HRc hauptsächlich für Umformwerkzeuge und stark beanspruchte Verschleißteile und Stähle mit Härten über 62 HRc finden bei der Herstellung von Werkzeugen für Kalt- und Warmumformung, im Werkzeugbau Anwendung.
Der Schwerpunkt liegt bei Standzeit, hoher Prozessgeschwindigkeit und Präzision.

-> Die meisten SPPW-Werkzeuge sind als Universal-Werkzeuge ausgelegt, also zur Bearbeitung eines breiten Spektrums an Werkstoffen geeignet. Wir empfehlen bei der Stahlbearbeitung die Verwendung beschichteter Werkzeuge,  und bei Härten über 54 HRc geeignete Sondergeometrien für die Hartbearbeitung.
Werkstoff

Titanlegierungen

z.B. TiAl6V4 (Grade 5) haben eine sehr gute Hitzebeständigkeit und einen hohen Widerstand gegen Rissbildung und sind daher nur schwer zerspanbar. Während Reintitan nur eine mittlere Festigkeit aufweist, sind Ti-Legierungen hochfest. Sie sind korrosionsbeständig und weisen ein relativ geringes Gewicht auf. Titan versprödet bei hohen Temperaturen
verliert dann seine Formbarkeit.
 
-> Unsere Titanwerkzeuge haben möglichst viele Schneiden und
scharfe Schneidkanten und sind sie zumeist für bessere Verschleißschutz beschichtet.
 
Die hohe Reaktivität mit vielen Medien bei hohen Temperaturen/Druck stellt ein Problem dar. Titan brennt auch mit reinem Stickstoff, was bei spanender Bearbeitung beachtet werden muss.
Werkstoff

Gold & EdelmetallE

sind korrosionsbeständig, was sie für industrielle und medizinische Zwecke interessant macht (keine Reaktionen mit Luft und Wasser nach langer Zeit in schwieriger Umgebung). Insbesondere die Leitsysteme hochwertiger elektronischer Geräte werden daher aus Gold gefertigt.
Weitere Anwendungen finden sich in der Dentalindustrie und bei Schmuck. Gold ist sehr gut formbar. Diese hohe Duktilität (Dehnbarkeit) erlaubt es Gold extrem dünnen Lagen zu walzen. Durch Legieren mit Kupfer (rötliche Färbung) steigt die Härte, Verschleißfestigkeit und Polierbarkeit nehmen beträchtlich zu. Das Legieren mit Silber verändert die nur Farbe (bis zu weiß) ohne dass sich die Eigenschaften stark ändern. Titan-Gold-Legierungen (99% Au, 1% Ti) sind aushärtbar und werden in Schmuck-industrie und der Medizintechnik eingesetzt.

-> SPPW Microfräser sind aufgrund ihrer scharfen Schneiden besonders gut zur Bearbeitung von Edelmetallen geeignet. Beim Fräsen von Gold können sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten verwendet werden.
Werkstoff

Graphit

Graphit ist ein weiterer Werkstoff zur Herstellung von Elektroden. Gerade bei Elektroden mit extrem ungünstigen Länge-Abmessung-Ratio wird Graphit eingesetzt, da es deutlich steifer ist als Kupfer. Die verschiedenen Graphitsorten unterscheidet man hauptsächlich anhand der Körnung. Graphit ist sehr abrasiv, d.h. es verschleißt die eingesetzten Fräser und Bohrer sehr stark. Daher müssen Werkzeuge für Graphit von einer Diamantschicht geschützt werden.

-> SPPW-Werkzeuge für Graphite sind immer Diamant-beschichtet. Sie sind auch in überlanger Ausführung lieferbar, um den Anforderungen ach extremen Nutztiefen zu genügen. Für den Durchmesserbereich unter 2mm bietet SPPW spezielle Microfräser mit Diamant-beschichtung an ab einem Schneidendurchmesser von 0,1mm an.

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