Ingersoll INCERamic: Hochvorschub-Bearbeitung von Inconel

Vollkeramik-Speedfräser 20 mm Durchmesser im Einsatz bei der Bearbeitung des Turbinenbauteils aus Inconel-718.

Christian Falterer
Meister Fräserei bei der Peter Feckl Maschinenbau GmbH

„Der Ingersoll Fräser zeichnet sich durch eine exzellente Fräsruhe aus. Wir haben damit eine hohe Prozesssicherheit und Schonung der Maschine erreicht und konnten zudem den Vorschub und die Zustellung erhöhen.“

Als Lohnfertiger ist die Peter Feckl Maschinenbau GmbH ein überregional agierendes Unternehmen. Die hohen Ansprüche an die eigene Planung und Fertigung hat das Unternehmen zu einem begehrten Partner für die Zulieferung hochpräziser und hochbeanspruchter Bauteile gemacht. Besonders stolz ist man auf die Projekte aus der Luft- und Raumfahrt. Hier ist der geforderte Qualitätsstandard besonders hoch, denn bei den Milliardenprojekten aus dieser Branche muss jedes einzelne Teil reibungslos funktionieren. Ein Ausfall lässt das komplette Vorhaben scheitern.

Schon 1990 steuerte man Bauteile für die Ariane-Rakete bei. Ein aktuelles Projekt ist die Bearbeitung von Spiegelhalterungen für ein Teleskop eines sogenannten Spektrum-Röntgen-Gamma-Satelliten. Aber auch in Zukunft wird es Produkte im Weltall geben, an denen die Peter Feckl Maschinenbau GmbH beteiligt war. Bauteile für Bodenprobenentnahmen an einem Marsroboter, der vermutlich 2020 auf den Mars fliegen wird, wurden ebenfalls von dem mittelständischen Unternehmen bearbeitet.

Das Unternehmen wurde im Jahre 1983 von Peter Feckl gegründet. Zu Beginn lag der Schwerpunkt auf der Fertigung von Hydraulikanlagen und dem Formenbau für die Bauindustrie. In den folgenden Jahren wurde das Spektrum um die Bereiche Sondermaschinenbau, Formenbau für die Kunststoffindustrie, Herstellung von Schwellenformen, Kunstobjekte, Teile für die Robotik, Rahmenbau für die Halbleiterindustrie bis hin zu Motor- oder Fahrwerksteilen für die Formel 1 sowie zu den bereits erwähnten Sonderteilen für Luft- und Raumfahrt erweitert.

Bearbeitetes Werkstück aus Inconel-718 mit dem entsprechenden Fräswerkzeug.

Umfassendes Werkzeugprogramm

Um den kontinuierlich gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden, verfolgt man bei Peter Feckl Maschinenbau GmbH eine Firmenphilosophie nach strikten Grundsätzen. Auch die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Ingersoll lässt sich mit der konsequenten Umsetzung der Firmengrundsätze begründen. Zum einen bietet Ingersoll die erforderliche Unterstützung bei der Optimierung von Verfahren und Abläufen. Zum anderen umfasst das moderne Werkzeugprogramm Lösungen für fast alle Zerspanungsaufgaben, so dass die angestrebte, langfristige Lieferantenbeziehung zur Zufriedenheit beider Parteien besteht.

So hatte man in der Vergangenheit schon gute Erfahrungen mit den leichtschneidenden Ingersoll Werkzeugen gemacht. Besonders die Bearbeitung von Statorsegmenten mit einem Schaftfräser der HiPos-Serie wird von Christian Falterer, Meister Fräserei bei Peter Feckl, lobend erwähnt: „Der Ingersoll Fräser zeichnet sich durch eine exzellente Fräsruhe aus. Wir haben damit eine hohe Prozesssicherheit und Schonung der Maschine erreicht und konnten zudem den Vorschub und die Zustellung erhöhen.“

Ingersoll Vollkeramikfräser der Serie INCERamic.

Testbearbeitung überzeugt

Als Simon Dotzler, Beratung und Verkauf Ingersoll, im Sommer 2016 die neuen Vollkeramik-Speedfräser der INCERamic-Serie vorstellte, entschied Christian Falterer spontan, dieses Werkzeug an einem zukünftig zu bearbeitenden Bauteil aus Inconel-718 einzusetzen. Das Werkstück (Verbindungselement) ist ein Triebwerksteil aus der Flugzeugindustrie. Das zu zerspanende Material findet aber auch Anwendung bei Kernreaktoren und Raumfahrzeugen sowie in der Öl- und Gasförderung. Für die Testbearbeitung wurden Vollkeramikfräser mit Durchmesser 10 und 20 mm ausgewählt.

„Für den Fräserdurchmesser 10 mm stellte sich die maximale Spindeldrehzahl der Bearbeitungsmaschine mit 8.000 min-1 als zu langsam heraus“, erinnert sich Simon Dotzler. Mit 250 m/min war man von einer günstigen Schnittgeschwindigkeit für Keramikfräser noch weit entfernt. Aus diesem Grunde haben sich die Zerspanungsspezialisten von Ingersoll und der Peter Feckl Maschinenbau GmbH auf die Tests mit dem Werkzeug mit Durchmesser 20 mm konzentriert. Hierbei ist die Schnittgeschwindigkeit mit 500 m/min deutlich günstiger für den Keramikschneidstoff.

Das Werkzeug INCERamic Durchmesser 20 mm lief sehr gut. Es konnte mit einem Fräsvorschub von 2.400 mm/min gefräst sowie ein komplettes Bauteil mit einem Werkzeug bearbeitet werden. Der Keramikfräser arbeitete auch bei deutlichen Verschleißmarken prozesssicher. Dieser positive Einsatz des Vollkeramik-Speedfräsers hat die Fertigungsverantwortlichen bei Peter Feckl voll überzeugt, so dass dieses Werkzeug in Zukunft für die Bauteilauslegung von Inconel-Bauteilen Berücksichtigung findet.

Die INCERamic-Hochvorschubfräser

Die spezielle Hochvorschubgeometrie der neuen INCERamic-Serie erlaubt es, bei der Bearbeitung von Nickelbasislegierungen bei Schnitttiefen ab 0,35 mm bis 1,0 mm Zahnvorschübe bis 0,22 mm zu realisieren. Der Spiralwinkel ist speziell für die Bearbeitung von exotischen Materialien ausgelegt.

„Bei allen Erklärungen der Entwicklung dieser Werkzeuge zur Bearbeitung von Nickelbasislegierungen, soll nicht unerwähnt bleiben, dass sich die INCERamic-Serie durch ihre hohe Schnittgeschwindigkeit und ihren hohen Vorschub auch bestens zur Bearbeitung von Gusswerkstücken und Graphit eignet und auch hier durch hohes Zerspanungsvolumen und kurze Bearbeitungszeiten überzeugt“, betont Simon Dotzler. Um den Anwendungsbereich noch weiter auszudehnen, werden die Fräser der INCERamic-Baureihe in Zukunft auch in Zoll- Abmessungen angeboten.