Zerspanbarkeit verstehen
Die Zerspanbarkeit eines Werkstoffs beschreibt, wie leicht er sich spanend bearbeiten lässt. Sie hängt ab von: Festigkeit, Härte, Wärmeleitfähigkeit, Aufbauschneidenneigung und Spanform. Werkstoffe mit guter Zerspanbarkeit ermöglichen hohe Schnittgeschwindigkeiten, geringe Schnittkräfte und kontrollierte Spanbildung.
Die spezifische Schnittkraft kc (in N/mm²) quantifiziert den Widerstand: Aluminium ca. 700 N/mm², Stahl 1.500–2.500 N/mm², Titan 1.200–1.800 N/mm². Niedrigere kc-Werte bedeuten geringeren Leistungsbedarf der Maschine.
Stahl (Baustähle & Vergütungsstähle)
Die am häufigsten zerspante Werkstoffgruppe. Gute bis mittlere Zerspanbarkeit je nach Legierung und Festigkeit.
Tipp: Gleichlauf-Fräsen bevorzugen. KSS-Emulsion 6–8% empfohlen. Beschichtete Werkzeuge (TiAlN) für maximale Standzeit.
Aluminium & Alu-Legierungen
Hervorragende Zerspanbarkeit. Hohe Schnittgeschwindigkeiten möglich, aber Aufbauschneidengefahr bei niedrigem vc.
Tipp: Polierte Schneide oder DLC-Beschichtung reduziert Aufbauschneiden. MMS oder Druckluft statt Emulsion. 2-Schneider für optimalen Spanraum.
Edelstahl (Austenitisch)
Schwer zerspanbar wegen Kaltverfestigung, Wärmeleitfähigkeit und zähem Spangefüge. Erfordert scharfe Werkzeuge und stabile Prozesse.
Tipp: Niemals unter Mindest-fz arbeiten — Kaltverfestigung! Reichlich KSS verwenden. AlCrN- oder TiSiN-Beschichtung. Schnitttiefe variieren gegen Kerbverschleiß.
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Titan & Titanlegierungen
Geringe Wärmeleitfähigkeit konzentriert die Hitze an der Schneide. Hohe chemische Affinität zu Werkzeugstoffen. Erfordert maximale Prozessstabilität.
Tipp: Niedrige vc, reichlich KSS mit Hochdruck (70+ bar). Scharfe Werkzeuge mit positivem Spanwinkel. Werkzeug kurz spannen (L/D ≤ 3:1).
Kunststoffe & Verbundwerkstoffe
Geringe Wärmebeständigkeit erfordert scharfe Werkzeuge und gute Späneabfuhr. CF/GFK: PKD- oder diamantbeschichtete Werkzeuge wegen extremem Abrasivverschleiß.
Tipp: Absaugung statt KSS. Einschneidenfräser für Thermoplaste. Druckluft zur Spankühlung. Bei CFK: Compression-Router mit Links-/Rechtsdrallkombination.