Was ist Chipbildung?
Spanbildung tritt typischerweise dort auf, wo eine Werkzeugmaschine die Kante des zu schneidenden Materials berührt. Dies ist Teil des CNC-Bearbeitungsprozesses (Computer Numerically Controlled), der normalerweise bei Fräs-, Schleif-, Hon- und Drehsystemen in der Fertigung auftritt. Bei diesen Techniken erfolgt die Spanbildung normalerweise auf ähnliche Weise. Die Bewegung eines Werkzeugs erzeugt typischerweise eine Scherebene und abhängig von der Art des Materials können die Arten der gebildeten Späne unterschiedlich sein. Sie können diskontinuierlich oder kontinuierlich sein, während ein diskontinuierlicher Chip mit aufgebauter Kante eine andere Sorte ist; Jeder Typ wird sorgfältig untersucht, da er häufig die Maschinenfunktion und die Qualität des Endprodukts beeinflusst.
Die Art des bearbeiteten Materials kann die Spanbildung beeinflussen. Stärkere Materialien brechen im Allgemeinen nicht so leicht wie schwächere, sodass sich Späne in einem Endlosband ablösen können. Bei spröden Substanzen bilden sich typischerweise kleinere Späne, die dazu führen, dass in einem bestimmten Bereich mehr abbrechen.
In spröden Materialien kommt es am häufigsten zu einer diskontinuierlichen Spanbildung, und dies kann auch passieren, wenn Materialien in kleinen Winkeln oder bei niedrigen Geschwindigkeiten geschnitten werden. Die Oberflächenbeschaffenheit des geschnittenen Materials ist normalerweise von schlechter Qualität, während ein kontinuierlicher Span beim maschinellen Schneiden häufig als am effizientesten angesehen wird. Ein gezackter Span ist ein anderer Typ, der sich häufig aus Metallen mit gemischten Scherzonen bildet. Durchgehender Span mit eingebauter Kantenbildung ist, wenn Metallspäne am Schneidwerkzeug haften bleiben und bei ausreichender Wärme sogar daran schweißen können. Dieses Phänomen tritt am häufigsten bei weichen Metallen auf und kann dazu führen, dass sich die Kanten lösen und das Werkzeug und das Werkstück beschädigen.
Wenn sich Kanten bilden, können die Hersteller Schmiermittel hinzufügen, schärfere Werkzeuge installieren oder ein Ultraschallvibrationssystem verwenden, um Probleme zu vermeiden. Manchmal wird ein Spanbrecher verwendet, der die Form einer Nut hinter der Schneidkante hat, um zu verhindern, dass Späne am Werkzeug haften bleiben oder sich im Werkzeug verheddern. Andere Formen oder Vorrichtungen können sich auch mit dem Problem der Spanbildung in Werkzeugmaschinen befassen.
Die Spanbildung wird häufig von Herstellern untersucht, insbesondere bei Bearbeitungsvorgängen, die eine höhere Präzision erfordern. Eine solche Analyse kann schwierig sein, da die CNC-Bearbeitung typischerweise eine hohe Dehnungsrate mit sich bringt, während sich Material, Temperatur und verwendete Flüssigkeiten auf die Analyse und das Phänomen auswirken können. Der Werkzeugschneider kann auch die Analyse der Spanbildung erschweren, verglichen mit Formungsprozessen, bei denen die Materialbildung in einem umschlossenen Bereich auftritt.