Was ist Metallfräsen?
Metallfräsen ist eine Unterkategorie im Prozess der Metallbearbeitung und umfasst das Formen, Schneiden. und Stanzen von Metallteilen in einer Fräsmaschine. Frühere Metallfräsmaschinenausrüstungen wurden manuell gesteuert, doch die neueste Metallfrästechnologie stützt sich häufig auf CNC-Prozesse (Computer Numerical Control), um komplexe Teile und Komponenten feiner zu formen. Die häufigste Art von Metallfräsmaschine ist die vertikale Spindel, die ähnlich wie eine industrielle Bohrmaschine zum Bohren von Löchern und Schlitzen in Metall oder zum Schneiden komplexer Formen wie Zahnrädern arbeitet.
Der Zweck, den Metallfräsmaschinen in der modernen Industrie erfüllen, ist nicht zu unterschätzen, da er riesig und schwer zu quantifizieren ist. Die meisten beweglichen Metallteile können nicht so detailliert druckgegossen werden, dass sie mit verschiedenen Arten von Fräsgeräten geformt und zugeschnitten werden können. Es wird geschätzt, dass ab 1996 mindestens 49% der Wertschöpfung für Produkte im verarbeitenden Gewerbe von der Metallindustrie insgesamt erbracht wurden. Die Industrie trug im selben Jahr 11% zum weltweiten Bruttoinlandsprodukt (BIP) bei.
Obwohl das Fräsen von Metallen nur eine Untermenge der gesamten Metallindustrie darstellt, ist es ein entscheidender Bestandteil der Produktion von Metallprodukten. Schätzungen zufolge waren 1996 weltweit 70 Millionen Menschen in der Metallindustrie beschäftigt. Der globale Exportwert für Metallprodukte wurde allein 1997 auf 2,2 Billionen US-Dollar (USD) geschätzt, wobei die führenden Exportnationen die USA, Japan und Deutschland waren.
Die Typen von Fräsmaschinen reichen von Standard-Vertikalfräsern bis zu Horizontalfräsern zum Schneiden von Schlüssellochformen, Schaftfräsern zum Schneiden von Schlitzen und Taschen aus Metall, zwei geriffelten Schaftfräsern zum Eintauchen und Kugelschaftfräsern zum Filetschneiden. Obwohl bei den meisten Metallfräsmaschinen flache Oberflächen zum Einsatz kommen, kann eine Fräse auch so eingestellt werden, dass eine definierte unregelmäßige Oberfläche oder sogar komplexe dreidimensionale Formen erzeugt werden. Die typische Konstruktion besteht aus einem mehrzahnigen Schneideinsatz mit verschiedenen Formen, der einem Werkstück zugeführt wird, das an einem computergesteuerten Bewegungstisch befestigt ist.
Das Fräsen ist in der Regel ein teurer Herstellungsprozess, da die Bohrer und Fräser bei hohen Temperaturen arbeiten und dabei aufgesprühtes Kühlmittel verbrennen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Die Schneidwerkzeuge selbst sind ebenfalls sehr teuer, da sie bis zu einem Grad gehärtet werden müssen, bei dem sie stundenlang wiederholt in Metalle wie Aluminium und Edelstahl schneiden können. Das Hartmetallfräsen, auch bekannt als Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSM), ist das Fräsen von gehärtetem Stahl, Titan und Kobaltlegierungen und gilt als der rentabelste und herausforderndste Sektor der Branche für das Fräsen von Luft- und Raumfahrtkomponenten und mehr.