Was ist ein Kugelfräser?
Schaftfräser sind Bearbeitungswerkzeuge, die ähnlich aussehen wie Bohrer und verschiedene Arten des Schneidens und Bearbeitens von Metallen ausführen. Ein Kugelkopffräser ist eine Art von Schaftfräser, der sich besonders für die Bearbeitung dreidimensionaler Konturen eignet, z. B. in Formen und Gesenken. Es hat eine abgerundete Spitze, die dem zu schneidenden Material eine verbesserte Oberflächengüte verleiht.
Ein Kugelfräser eignet sich gut zum Fräsen vieler Arten von Materialien, von Kunststoffen über Stahllegierungen bis hin zu Titan. Die Zähigkeit und Haltbarkeit der Schneide ist bei Kugelkopffräsern aufgrund des abgerundeten Kantendesigns sehr hoch. Diese Tatsache ist eigentlich nur ein Nebenprodukt der abgerundeten Schneide. Ursprünglich wurde es für einen speziellen Zweck gerundet, nämlich zum Fräsen von Nuten mit einem halbkreisförmigen Querschnitt. Diese Art der Nut ist ein wichtiger Bestandteil der in vielen Maschinen verwendeten Metalllager.
Ein weiterer Vorteil der Konstruktion des Kugelfräsers besteht darin, dass er sehr hohe Vorschubgeschwindigkeiten bewältigen kann und somit das Material sehr schnell fräsen kann. Dies gibt ihm eine große Produktivität für den Einsatz in heutigen Fräsmaschinen. Die glatte Geometrie der Schneidspitze führt auch zu geringeren Schneidkräften, wodurch der Fräser unter Druck eine zusätzliche Festigkeit erhält. Da es bei normalen Kräften weniger wahrscheinlich ist, zu brechen, ist der Kugelfräser auch für die Anwendungen, für die er geeignet ist, sehr kostengünstig.
Kugelfräser bestehen fast immer aus Wolframcarbid, einer hochfesten metallischen Verbindung, die Wolfram und Kohlenstoff enthält. Wolframkarbidpulver wird zu Stäben gepresst, die dann gemahlen und nach verschiedenen Spezifikationen geschärft werden. Ein typischer Kugelfräser wird häufig mit einer Schutzbeschichtung hergestellt. Diese Beschichtungen enthalten normalerweise Titan, das mit anderen Elementen wie Kohlenstoff und Aluminium gemischt ist.
Die Beschichtungen werden angewendet, um Verschleiß und Reibung zu verringern und können auch eine Beschädigung der Schneidfläche verhindern. Beispielsweise verhindert die goldfarbene Beschichtung mit der Bezeichnung Titannitrat, dass kleine Teile des Fräsgutes bei hohen Temperaturen an die Mühle selbst angeschweißt werden. Schutzbeschichtungen werden seit Anfang der neunziger Jahre verwendet, und seitdem wurden viele Fortschritte erzielt. Mitte der 2000er Jahre zeigten sich auf einigen High-End-Mühlen amorphe Diamantbeschichtungen. Selbst mit der härtesten Beschichtung nutzt sich ein Kugelfräser ab und muss ersetzt werden.