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Zerspanungsrichtlinien




Allgemeine Hinweise
Unverstärkte thermoplastische Kunststoffe lassen sich mit Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl bearbeiten. Bei verstärkten Materialien sind Hartmetallwerkzeuge erforderlich. In jedem Fall dürfen nur einwandfreie geschärfte Werkzeuge verwendet werden.
Wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe muß für eine gute Wärmeabfuhr gesorgt werden. Die beste Kühlung ist die Wärmeabfuhr über den Span.

Maßhaltigkeit
Maßgenaue Teile setzen spannungsarm getempertes Halbzeug voraus. Die Zerspanungswärme führt sonst unweigerlich zum Freiwerden von Verarbeitungsspannungen und einem Verziehen des Teiles. Treten hohe Zerspanungsvolumina auf, so ist nach der Hauptzerspanung evtl. zwischenzutempern, um die entstandenen Wärmespannungen wieder abzubauen. Die einzustellenden Temperaturen und Zeiten können Sie werkstoffspezifisch bei uns erfragen.
Werkstoffe mit hoher Wasseraufnahme (z.B. Polyamide) müssen gegebenenfalls vor der Bearbeitung konditioniert werden.
Kunststoffe erfordern größere Fertigungstoleranzen als Metalle. Außerdem ist die um ein Vielfaches größere Wärmeausdehnung zu berücksichtigen.

Bearbeitungsverfahren
1. Drehen
Richtwerte für die Schneidengeometrie sind in der Tabelle angegeben. Für Oberflächen mit besonders hoher Qualität ist die Schneide gem. Bild 1 als Breitschlichtschneide auszuführen. Beim Abstechen sollte der Meißel nach Bild 4 geschliffen sein, um eine Butzenbildung zu vermeiden. Bei dünnwandigen und besonders flexiblen Werkstücken dagegen arbeitet man vorteilhafter mit messerähnlich geschliffenen Werkzeugen (Bild 2 u. 3).
2. Fräsen
Für plane Flächen ist das Stirnfräsen wirtschaftlicher als das Umfangsfräsen. Beim Umfangs- und Formfräsen sollten die Werkzeuge nicht mehr als zwei Schneiden haben, damit Schwingungen auf Grund der Schneidenzahl klein bleiben und die Spanräume genügend groß sind. Optimale Schnittleistungen und Oberflächengüten ergeben sich bei Einschneidwerkzeugen.
3. Bohren
Im Allgemeinen lassen sich Spiralbohrer verwenden. Diese sollten einen Drallwinkel von 12° bis 16° und sehr glatte Spiralnuten zur guten Spanabfuhr besitzen. Größere Durchmesser sind vorzubohren bzw. mittels Hohlbohrer oder durch Ausstechen herzustellen. Beim Bohren ins volle Material ist besonders auf einwandfrei geschärfte Bohrer zu achten, da sonst die entstehende Druckspannung bis zum Reißen des Materials anwachsen kann. Verstärkte Kunststoffe besitzen höhere Verarbeitungsrest-spannungen bei geringer Schlagzähigkeit als unverstärkte und sind daher besonders rißempfindlich. Sie sollten nach Möglichkeit vor dem Bohren auf etwa 120°C erwärmt werden (Erwärmungszeit ca. 1 Stunde pro 10 mm Querschnitt). Auch bei PA 66 sowie Polyester empfiehlt sich dieses Verfahren.
4. Sägen
Unnötige Wärmebildung durch Reibung ist zu vermeiden, da beim Sägen meist dickwandige Teile mit relativ dünnen Werkzeugen getrennt werden. Zweckmäßig sind daher gut geschärfte und stark geschränkte Sägeblätter.
5. Gewinde herstellen
Gewinde werden am besten durch Strehlen hergestellt. Gratbildung läßt sich durch zweizahnige Strehler vermeiden. Schneideisen sind nicht zu empfehlen, da beim Rücklauf mit einem Nachschneiden zu rechnen ist. Gewindebohrer müssen häufig mit einem Aufmaß (material- und durchmesserabhängig, Richtwert: 0,1 mm) versehen werden.
6. Sicherheitsvorkehrungen
Bei Nichteinhaltung der Zerspanungs-richtwerte kann es zu örtlichen Überhitzungen kommen, die bis hin zur Werkstoffzersetzung führen können. Die dabei frei werdenden Zersetzungsprodukte, vorallem aus PTFE-Füllstoffen, sind durch Absaugeinrichtungen aufzufangen. Tabakwaren sind in diesem Zusammenhang wegen möglicher Vergift-ungserscheinungen aus den Arbeitsräumen fernzuhalten.