Titanplatte ohne Verzug

Hallo Leute

Ich muss eine Titanplatte (Grade5) 4 x 100 x 100mm fräsen, mit verschiedenen Bohrungen.
Die Oberflächen-Ebenheit soll 0.1mm sein.

Mein Problem:
Egal welche Variante ich versuche, die Platte hat immer einen Verzug von mehreren zehntel mm...

Auf die Dicke fräsen geht nicht, die Platte schwingt beim Fräsen und verzieht sich auch, von der aufspannung will ich gar nicht erst reden...
Direkt 4 mm dicke Platten bestellen hab ich auch schon versucht, diese war leider schon krumm, unter der Presse richten ging auch nicht.

Im Moment handelt es sich noch um Versuche, wenn ich aber erfolg habe, würde eine Serie bis 100 Stk. daraus werden.

Wie macht ihr das? Habt ihr Idee oder Tipps wie ich das hinbekommen soll?

Vielen Dank im voraus
Marco

Ich kenne ja nicht die vollständige Komplexität des Auftrags, würde sich schleifen lohnen?

Hallo zusammen,

wir müssen sehr häufig filigrane Teile aus Ti (meist auch Gr.5) fertigen. Die Dicke der Teile variiert dabei zwischen 5,5 und 3mm. Wir fertigen auch Teile mit einer deutlich größeren Dicke, aber das ist hier ja nicht das Thema.

Wir kennen daher dein Problem bzw. die Schwierigkeiten sehr gut. Wir haben bisher aber immer Teile mit einer Ebenheit <0,1 und einer Planparallelität von 0,05mm bei einer Teilegröße von bis zu 400 x 300m hinbekommen.

Allerdings konnten wir in den meisten Fällen die Teile auf eine plangefräste Unterlage verschrauben (mittels Senkschrauben, die überfräst wurden). Wenn das nicht ging, haben wir uns bauteilspezifische Vakuumspannvorrichtungen hergestellt. Jetzt kenn ich die Bauteilgeometrie nicht, aber vielleicht wäre das auch bei Dir möglich?
Spannen im Schraubstock hat sich bei unseren Größen-Dickenverhältnis der Teile als nicht praktikabel bzw. als nicht realisierbar herausgestellt.

Auch ganz wichtig: die Zuschnitte dürfen nicht mittels Blechschere zugeschnitten sein. (zum einen führt das zu einem starken Verzug beim Schneiden, zum anderen auch zu Spannungen, die man beim Bearbeiten wieder ausbaden muss). Wir haben daher immer auf Wasserstrahlzuschnitte zurückgegriffen. (Auch wenn die Wasserstrahlschnittfläche immer nicht besonders werkzeugschonend ist)

Beim Überfräsen ist besonders wichtig, dass man immer beidseitig arbeiten muss. D.h. den gleichen Materialabtrag von oben wie von unten. Mehrfaches umdrehen ist daher unvermeidbar.

Als Beispiel:
Für unser o.a. filigranes Bauteil (Zerspanungsvolumen ca. 75%), das an der dicksten Stelle eine dicke von 5,5 und an der dünnsten Stelle eine Dicke von 0,8mm aufweist, haben wir einen Wasserstrahlzuschnitt aus einer 10er Ti-Platte verwendet. Auch haben wir 1/4"-Platten (also 6,25mm) verwendet, wobei dies ab und zu eben bzgl. Ebenheit etwas heikler war.

Die Schnittwerte sind ebenfalls besonders wichtig, um keine Wärme und damit zusätzliche Spannungen durch die Bearbeitung ins Material einzubringen, aber das ist Dir ja sicherlich alles auch bekannt, wenn du diesen Werkstoff des öfteren verarbeitest.

Also machbar ist da schon sehr viel, aber es ist keine 08/15 - Bearbeitung und der notwendige Aufwand ist nicht zu verachten.

Ich hoffe ich konnte Dir mit meinen allgemeinen Antworten ein wenig weiterhelfen.

Viele Grüße
dr_snuggles

Vielleicht sollte man noch hinzufügen: Klebscharfe Werkzeuge mit ausreichend Vorschub, damit nichts reibt und Kühlung auf Teufel komm raus.

Hallo dr_snuggles

deiner Ausführung kann man nichts hinzufügen.

Bis bald 0815fraeser

Eine Möglichkeit wäre auch noch die Teile zu glühen. Weiß nicht mehr gaanz ob unter Vakuum oder Atmosphäre.
Hat bei uns immer gut funktioniert. Haben damals diverse Supstratträgerplatte für einen Hersteller von selektiven Laserschmelzanlagen gefräst.
In quadratischen Größen von 50x50x6 bis 300x300x20. Erste und zweite Spannung im Schraubstock mit jeweils 0,5 bis 1mm Aufmaß pro Seite.
Die kleinen Größen (50x50, 100x100 und 125x125) dann auch wieder im Schraubstock von beiden Seite überfräsen > Fertig. Die größeren ab 150x150mm haben wir dann die dritte Spannung im Schraubstock mit einer großen Unterlage in der Mitte vom Teil und ganz wenig Spanndruck übergefräst und bei der letzten Spannung konnten wir sie dann auch per Schrauben auf eine Vorrichtung runterschrauben.

Zum "Schruppen" der Oberflächen haben wir einen 80er Rundplattenmesserkopf mit 12er Platten benutzt. Zum Schlichten einen 63er Messerkopf von Iscar mit 93 Grad Eckwinkel. Hat alles sehr prozesssicher auf max. 0,05mm Parallelität funktioniert bei Stückzahlen von 5-50.

Wichtig ist bei Titanbearbeitung mit Messerköpfen meines Erachtens nach:

1. Scharfe WSP. Lieber einmal zu viel als einmal zu wenig gedreht.
2. Viel Kühlung. IKZ und Außenkühlung. (Pur-Öl oder KSS)
3. WENIG Umschlingung der Fräser. Am besten bin ich mit 30-40% Ae gefahren.

Vielen Dank für eure Antworten.

Ich dachte immer, möglichst wenig Planfräsen = weniger Risiko von Verzug...
Demfall probier ich das nächste Mal mit einer dickeren Platte Rohmaterial.

Vakuum-Spannen geht bei diesem Teil nicht, die Oberfläche auf welche das Vakuum wirken könnte ist wegen den vielen Bohrungen zu klein.

Schleifen geht übrigens auch nicht, zumindest meinens Wissens nach: die Schleifscheibe wird extrem schnell zu gesetzt und erzeugt dann zu viel Wärme -> Verzug..

Hallo nochmals,

schleifen geht schon auch - machen wir auch öfters, wenn sehr sehr gute der Oberflächengüten, Ebenheits- und Parallelitätstoleranzen gefordert sind.

Ist aber kein Spaß und bedarf Erfahrung und "Geduld". Zustellen kannst da nur sehr sehr wenig - keine Wärme einbringen sonst wie beim Fräsen gleich Verzug oder die Scheibe zieht sich ins Material.

Wenn es geht schleifen vermeiden und fräsen, da das deutlich wirtschaftlicher ist, wenn es die Randbedingungen zulassen.

Hallo nochmals,

schleifen geht schon auch - machen wir auch öfters, wenn sehr sehr gute der Oberflächengüten, Ebenheits- und Parallelitätstoleranzen gefordert sind.

Ist aber kein Spaß und bedarf Erfahrung und "Geduld". Zustellen kannst da nur sehr sehr wenig - keine Wärme einbringen sonst wie beim Fräsen gleich Verzug oder die Scheibe zieht sich ins Material.

Wenn es geht schleifen vermeiden und fräsen, da das deutlich wirtschaftlicher ist, wenn es die Randbedingungen zulassen.