High Speed Cutting

Der Begriff des High Speed Cutting kommt aus der Metallverarbeitung und bezeichnet ein Verfahren, bei dem durch äußerst hohe Drehzahlen die Schnittgeschwindigkeit sowie die Vorschubgeschwindigkeit extrem erhöht ist.

Vor fast genau 80 Jahren wurde das erste mal mit erhöhten Schnittgeschwindigkeiten experimentiert. Ein Dr. Solomon meldete ein Patent an, bei dem trotz hoher Geschwindigkeit die Erhitzung des Materials und des Werkzeuges nicht anstieg. Dies war eines der Probleme der Metallverarbeitung: Bei niedriger Geschwindigkeit konnten keine exakten Schnitte gemacht werden, bei hohen Geschwindigkeiten war das gewöhnliche Werkzeug überfordert, erhitzte sich zu sehr und nutzte sich unverhältnismäßig stark ab. Dr. Solomon erkannte nun, dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit die Werkzeugerhitzung wieder abnahm, ergo: Je höher die Geschwindigkeit, umso niedriger der Abrieb. Beim modernen HSC werden Geschwindigkeiten bis zu 60.000m/min erreicht und so die konventionelle Schnittqualität um den Faktor 240 verbessert.

High Speed Cutting fand in der Luftfahrtindustrie Fuß

Die allererste Anwendung von High Speed Cutting fand in der Luftfahrtindustrie statt. Die sehr genauen Spanten und Leichtbauteile erfordern höchste Präzision und dafür ist ein hoher Zerspanaufwand notwendig. Teilweise sind die Kosten des Zerspanens fast so hoch wie die Gesamtbaukosten. Die spanabhebende Formung war somit eines der wichtigsten Schritte in der Fertigung dieser Bauteile. Ganz besonders bei der Werkzeugherstellung und beim Formenbau wird HSC angewandt, also überall dort wo höchste Präzision und optimale Oberflächenqualität gefordert ist. Wo HSC zerspant wird, können Arbeitsschritte um bis zu 30% verkürzt werden. Auch schon vorgehärtete Materialien können durch die HSC Zerspanung noch geformt und bearbeitet werden.

Hohe Sicherheitsvorkehrungen beim High Speed Cutting zu beachten

Allerdings sind hohe Sicherheitsvorkehrungen zu beachten. Die Spanteile erreichen die Geschwindigkeit von Schusswaffenprojektilen, also besteht für den Arbeitsraum ein erhöhter Abschirmungsbedarf. Auch müssen die Werkzeuge überaus genau ausgewuchtet sein, schon die geringste Verschiebung kann zu einem Totalverlust von Werkbank und Formteil führen. Die extremen Drehzahlen führen zu optimaler Belastung der Arbeitsspindel, hier ist erhöhte Wartung und regelmäßiger Austausch der Spindel notwendig. High Speed Cutting Fräsköpfe bestehen aus einem speziellen Vollhartmetall, welches zusätzlich mit einem Hartstoff beschichtet ist, zusätzlich weisen sie eine besondere Schneidengeometrie auf. Die extrem hohe Oberflächengüte wird nur durch die geringen Abstände der Fräserbahnen erreicht, sie bewegen sich im Bereich von nur wenigen 100/mm.