Alu fräsen / Aluminiumbearbeitung

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Allgemeine Infos

Werkstück:40H8 Bohrung
MaterialAluminium
Verfahrweg720x420x110
Anwendungsart:3D Fräsen, Zirkularfräsen
Verwendete Maschine & Zubehör:High-Z S720/T, Alufräser 3mm
Verwendete Software:ConstruCAM 3D

Aluminium fräsen – Beispiele

Aluminiumbearbeitung am Beispiel Nockenwellenrad

Im hier gezeigten Beispiel zur Aluminiumbearbeitung wird auf einer High-Z/T ein Nockenwellenrad aus Alu gefräst. Mit ConstruCAM-3D gezeichnet inklusive Fräsbahnerstellung für den Schruppgang und Schlichtgang arbeitet die CNC Maschine das gesamte Nockenwellenrad Schritt für Schritt ab. Die gesamte Bearbeitungszeit für dieses 135mm große Nockenwellenrad belief sich beidseitig auf ca. 145 Minuten.

Information zum verstellbaren Nockenwellenrad:

alu fraesen nockenwellenrad

Alu fräsen Nockenwellenrad

Was ist ein Nockenwellenrad und wozu dient es ?

Nockenwellenräder werden von der Kurbelwelle per Zahnriemen oder Steuerkette angetrieben. An ihnen ist die Nockenwelle direkt oder variabel verstellbar angeflanscht. Die Nockenwelle hat die Aufgabe, über ihre einzelnen exzentrisch angeordneten Nocken die Einlassventile und Auslassventile zu öffnen bzw. zu schließen.

Verstellbares Nockenwellenrad:

Das hier hergestellte verstellbare Nockenwellenrad aus einer speziellen, hochfesten Aluminumlegierung besitzt nicht nur den Vorteil der Gewichtsersparnis gegenüber einem Nockenwellenrad aus Stahlguss. Es ist auch gegenüber dem Serien Nockenwellenrad verstellbar und somit können die Steuerzeiten des Ventiltriebes auf den Rennbetrieb (frühere Zündung) umgestellt und angepasst werden. Hochmoderne Rennboliden erledigen diese Vorgänge bereits automatisch in Abhängigkeit von Last, Lastwechseln und Drehzahlen des Motors.

Hochfestes Flugzeugaluminium fräsen

Mit unserer CAD/CAM Software ConstruCAM werden Oberflächen von Rundungen noch besser und sauberer gefräst. In der Software werden Kreisbahnen auch als Kreise berechnet und nicht, wie bei hpgl Daten üblich, als Linien zwischen einzelnen Vektorpunkten. Im Beispiel fräsen wir ein Speichenrad aus Aluminium (Durchmesser 90 mm, Tiefe 15 mm). Zur Demo haben wir stand uns nur ein wesentlich dickeres Rohmaterial zur Verfügung.

Auch mit Corel Draw als CAD Programm ist die Aluminiumbearbeitung machbar:

Rechts sehen Sie Bilder von dem Werkstück, komplett fertig vorgeschruppt. Zum Vergleich sehen Sie dort auch die Werkstücke mit fertig geschlichteter Lauffläche. In den Bildern ist unsere alte Absaugung zu sehen. Unser neuer Absaugstutzen ist aus Aluminium.

Alle Zeichnungen für die folgenden Arbeitsgänge zum Alu fräsen sind mit Corel Draw 7 entstanden.

Aluminiumguss fräsen

Fräsarbeiten in massiven Aluminiumguss

Wir wolllen hier Fräsarbeiten in massivem Aluminiumguss anhand von Beispielen darstellen. Die Bilder zeigen die Herstellung einer Tiefziehform aus aus einem offenporigen und sehr festen Aluminium-Werkstoff.

Metapor / Sinteraluminium in der Aluminiumbearbeitung

Dieser spezielle Aluguss ist komplett luftdurchlässig und ist somit das ideale Material für die Herstellung von luftdurchlässigen Vakuumtischen. Ebenso nutzbar ist Metapor für die Herstellung von Tiefziehformen, da direkt durch das Material die Luft entzogen wird. Im Beispiel rechts ging es dem CNC Maschinen Nutzer darum, 3D Schokoladenformen in eine Negativ – Matritze gießen zu können und die fertigen Schokoladenformen einfach via Druckluftbeaufschlagung wieder entformen zu können.

Aluminium Schmuck herstellen

Aluminiumbearbeitung in der Schmuckherstellung

Für die Schmuckherstellung werden ebenfalls oft Maschinen eingesetzt. Im Fall von Design Schmiede „Hals über Kopf“ wird eine High-Z S-720 für das Fräsen von Halsketten, Anhängern, Broschen, Schlüsselanhängern und Armreifen aus Aluminium genutzt.

Dabei ist Individualität bei allen selber kreierten Schmuckstücken stets Trumpf. So lassen sich beispielsweise Wunschtexte in Anhängern gravieren und Farben und Formen frei gestalten. Schauen Sie selber was alles im Schmuckbereich und der Aluverarbeitung machbar ist. Hier geht es zur Seite mit den Beispielen für den Aluminium Schmuck.

Aluminiumrolladen mit ausgeschäumten Kern

Aluminiumbearbeitung im Rolladenbau | Alurolladen fräsen im Fensterbau

Die Fensterbaufirma benötigte eine Fräse die in der Lage ist, verschiedenformige Ausschnitte in fertige geschäumte oder ungeschäumte Rolläden einzubringen. In diese werden später Alarmanlagen-Elemente oder auch andere Erweiterungen untergebracht. Gerade für den professionellen Fensterbau / Rolladenbau sind cnc gesteuerte Maschinen heute nicht mehr wegzudenken.

Spezielle Fräser für den Rolladenbau – Anwender

Auch für diese Arbeiten gibt es selbstverständlich einen passenden Fräser. Hier kommen meist Einschneider mit Up-oder Downcut Schneidengeometrie und polierten Spannuten zum Einsatz. Wir halten auch diese Fräser für Sie bereit.

Alu fräsen mit der CNC Maschine / Wichtige Tipps


Fräsen von Aluminium ist eigentlich recht simpel

Alle gängigen Aluminiumsorten lassen lassen sich relativ einfach fräsen. Wichtig ist, bei der Aluminiumbearbeitung zu wissen, mit welcher Aluminiumsorte ich es hier eigentlich zu tun habe. Und ob meine Maschine stabil genug ist, um auch tatsächlich Späne im Alu abzuheben und nicht nur im Alu „herum zu kratzen“ !?

Sorte der Aluminiumlegierung

Die Sorte des Aluminium ist ausschlaggebend für die Wahl der Vorschübe, Wahl der Anzahl der Schneiden am Fräser und auch, ob eine Sprühnebelkühlung verwendet werden muss oder eher nicht. Etliche Sorten Aluminium benötigen gar keine Kühlung! Grundvoraussetzung für das Alu fräsen ist also die Kenntnis über die Materialeigenschaften.

Kaufe ich mein Alu im Baumarkt wird es allerdings schwer, meist aber auch eigentlich nicht. Denn dort ist meist nur Alublech erhältlich. Diese dünnen Aluminiumbleche sind meist sehr weich und somit schwerer zu sägen, feilen und auch zu fräsen da die Spannuten ohne Kühlung hoffnungslos verstopfen und das Versagen des Werkzeuges zur Folge haben. Also Kühlung ein zwingendes MUSS ! Hier eine recht übersichtliche Tabelle mit der entsprechenden Info ob gut oder schlecht zerspanbar oder „Bohrbar“, „Fräsbar“.

Mehr oder weniger geeignete Sorten für das Alu fräsen

ALUMINIUM-LEGIERUNGEN nach DIN EN 573

 EN BezeichnungNo alte DIN Norm zerspanen schweißen eloxieren Streckgrenze min. [N/mm²]
EN AW-1050A3.0255Al99,5 (Reinalu)o+20-60
EN AW-20073.1645AlCuMgPb+++250-325
EN AW-20113.1655AlCuBiPb++270-315
EN AW-20173.1325AlCuMg1++240-340
EN AW-20243.1355AlCuMg2+ca. 270
EN AW-50833.3547AlMg4,5Mn++++110-170
EN AW-57543.3535AlMg3++70-140
EN AW-60123.0615AlMgSiPb+200-370
EN AW-6026AlMgSiBi+++ca. 240
EN AW-60603.3206AlMgSi0,5o++160-230
EN AW-60613.3211Mg1SiCuo++180-230
EN AW-6063AlMg0,7Sio+ca. 110
EN AW-60823.2315AlMgSi1++o240-320
EN AW-70203.4365AlZn4,5Mg1+ooca. 270
EN AW-70753.4365AlZnMgCu1,5+++oca. 450

Aluminium beim Fräsen kühlen – aber womit ?

Weiches Aluminium kühlt man am besten mit Hilfe einer Minimalschmierung. Das verwendete Fluid kann eine Bohrmilch sein. Die besten Ergebnisse erzielt man hier jedoch mit Spiritus ! Das Problem allerdings ist, das man unter permanenter Zerstäubung von Spiritus aufgrund des hohen Alkoholanteiles nach einiger Zeit selber nicht mehr arbeitsfähig ist 😉

Also raten wir grundsätzlich aus gesundheitlichen Gründen davon ab. Beim Schlichtgang wirken die Flächen unter Verwendung von Spiritus allerdings wie ploiert (wenn man mit hochwertigen Fräsern arbeitet)

Der richtige Fräser für die Aluminiumbearbeitung

Last but not least ist die Auswahl des Fräsers entscheidend! Finger weg von billigen Fräsern! Diese Halten erfahrungsgemäß nicht lange (kurze Standzeit) und die Flächen werden nicht wirklich schön. Ein hochwertiger Fräse hält 4x so lange wie ein Billigfräser und liefert über die gesamte Nutzungsdauer Top Ergebnisse! Zudem sind Einschneider bei weichen Aluminiumsorten wesentlich besser und effizenter als Zweischneider oder Vierschneider. Grund: Eine große Spannut kann wesentlich einfacher und besser den abgeschälten Span abtransportieren als eine enge kleine Spannut eines mehrschneidigen Fräsers.

Die exakte Drehzahl und Vorschub

So manch einer denkt: Viel kann mehr, viel ist besser – Quatsch ! Bei der Drehzahl zur Aluminiumbearbeitung ist es wie beim Plexiglas fräsen: Wenn die Späne sauber abgefräst werden, also nicht nur Flocken, sondern richtig gut erkennbare Späne, so hat man schon einiges richtig eingestellt. Das bedeutet meist: Drehzahl runter, Vorschub hoch. Natürlich nicht übertreiben. Probieren ist hier die Devise! Aber vorweg: Das sogenannte Flugzeugaluminium ist eines der harten Sorten die sich am besten zerspanen lassen.

Nicht nur „herumkratzen“ !

Bitte nicht nur im Werkstoff herumschaben! Wer in Z-Richtung nur 0,2mm zustellt, belastet die spitzen, empfindsamen Schneiden des Fräsers stark. Dadurch werden die Schneiden schnell stumpf. Minimum der Zustellung sollte ein Millimeter sein (je nach Stabilität der Maschine). Wir stellen mit einem 6mm Fräser bei Verwendung der High-Z CNC Fräse bis zu 8mm in die Tiefe zu, abhängig von der Bahnüberlappung und des Materiales.

Unsere stabile CNC Fräse für das Alu fräsen

Die High-Z CNC Fräse wird ebenso für die Aluminiumbearbeitung eingesetzt und dieses Material gehört zu den gängigsten Anwendungen unserer Kunden. Dank der beinahe spielfreien, von uns händisch angepassten Mechanik, aller Spindel-Komponenten kann man mit der High-Z sogar Aluminium (H8) paßgenau zirkularfräsen. Eine stabile Maschine ist im übrigen ebenfalls eine Grundvoraussetzung für das Fräsen von Alu!

Zirkularfräsen von Aluminium

Die Daten für das Zirkularfräsen von Aluminium werden dabei mit unserer Software ConstruCAM 3D einfach und schnell erzeugt. Das maßhaltige CNC Fräsen von Aluminium bis in den H8 Bereich ist mit unseren CNC Maschinen kein Problem und für die verschiedensten mechanischen Komponenten anwendbar.

Mit der High-Z CNC Fräse bearbeiten Sie, wenn es um Aluminiumbearbeitung geht, künftig jede Aluminiumlegierung, egal ob weiches Aluminiumblech oder hartes Flugzeugaluminium. Im Videobeispiel oberhalb sehen Sie die Fertigung eines verstellbaren Nockenwellenrades aus hochfesten Flugzeugaluminium.

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