Zerspanen

Startseite - WE Know-How - Zerspanen
Anfrage

Zerspanen: Wir lassen die Späne fliegen

Begeben Sie sich mit uns auf eine kleine Zeitreise in die ostafrikanische Hochebene des heutigen Kenias, drei Millionen Jahre vor Christi Geburt. Denn dort lässt sich gerade ein Wesen, dass uns nur entfernt an einen Menschen erinnert, auf den Boden nieder, in den Händen zwei Steine haltend. Es beginnt, die Faustkeile aufeinanderzuschlagen. Trennt mithilfe des einen Splitter um Splitter am anderen ab, bis eine Kante entsteht. Scharf genug, auch dicke Tierhaut zu durchdringen oder stabile Pflanzenfasern zu zerschneiden.

Diese primitiven Werkzeuge unserer entfernten Vorfahren sind der älteste Beleg für eine Kulturtechnik, deren Anwendung sich durch die gesamte Menschheitsgeschichte zieht: dem Zerspanen. Ohne Zerspanung hätten die Ägypter keinen Pyramiden gebaut und die Europäer des Mittelalters keine Kathedralen. Die industrielle Revolution hätte nie stattgefunden und Sie könnten nicht mit Bahn oder Auto reisen – denn heutzutage ist das Zerspanen wichtiger denn je.

Was wir in der Neuzeit unter Zerspanung verstehen und was die Walzwerke Einsal damit zu tun haben, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Zerspanen: Was heißt das?

Grundsätzlich zählt das Zerspanen zu den Fertigungsverfahren, genauer zur Hauptgruppe des Trennens – wohldefiniert in DIN 8580 – und ist damit eine Technik zur Herstellung von geometrisch bestimmten Werkstücken.

Zerspanung fasst dabei alle Verfahren zusammen, in denen die Formgebung mittels der Abtrennung von Spänen mittels eines Werkzeuges vonstattengeht. Wenn Sie ein Loch in ein Brett bohren, zerspanen Sie, denn der Bohrstaub besteht aus winzigen Spänen. Der Urmensch von weiter oben verwendete die Techniken des Meißelns und Schabens, um von seinem Feuerstein Splitter – also Späne – abzutrennen.

Zerspanung findet sich nahezu überall in der Materialbearbeitung und erlaubt zahlreiche Arten der Umformung. Neben dem bereits erwähnten Bohren gehören zu den gängigsten zerspanenden Verfahren das Drehen, Fräsen und Schleifen. Aber auch Hobeln, Sägen, Reiben, Feilen oder Raspeln fallen unter die Zerspanungsverfahren.

Wenn Sie also das nächste Mal Parmesan über Ihre Spaghetti reiben, sind Sie vielleicht noch kein Zerspanungsmechaniker, nutzen allerdings tatsächlich eine Zerspanungstechnik. Wie aber kommen wir aus Einsal nun ins Spiel? Denn schließlich sind wir ein Walz- und kein Zerspanungswerk…

Stichwort: Zerspanbarkeit

Die Antwort hängt natürlich damit zusammen, dass im 21. Jahrhundert Stahl das am häufigsten zerspante Material ist1. Denn bekanntermaßen ist unser Werkstoff nicht nur extrem belastbar, widerstandsfähig und damit universell einsetzbar – er lässt sich auch hervorragend zerspanen.

Der Grad der Zerpanbarkeit hängt dabei zum einen stark vom vorliegenden Mikrogefüge und den bei der Zerspanung eingesetzten Kühlschmiermittel ab. Zum anderen lässt sich sein Spanbildungsverhalten durch das Hinzulegieren verschiedener Legierungselemente und der daraus resultierende Werkzeugverschleiß positiv beeinflussen.

Der bekannteste Vertreter gut zerspanbarer Stähle ist die Gruppe der Automatenstähle, mit Güten wie N1.4305, 1.4104 und 1.4005 gemäß DIN EN 10088-3 oder AISI 303, 430F und 416 gemäß ASTM A582. In ihrer Produktion spielen vor allem drei Legierungselemente eine wichtige Rolle.

  •  Blei: Insbesondere bei niedriglegierten Automatenstählen wird häufig Blei hinzulegiert. Das Metall schmilzt bereits bei niedrigen Temperaturen und bildet so einen schützenden Schmierfilm zwischen Werkzeug und Spänen. Das verringert die auftretenden Reibungskräfte und damit den Werkzeugverschleiß. Außerdem trägt es zu einem guten Spanbruch bei.
  • Schwefel: Das Element Schwefel wiederum bildet Mangansulfide im Werkstoff aus und erhöht so den Schmelzpunkt. Dies wiederum führt zu kürzerbrechenden Spänen und damit zu einer besseren Oberflächenqualität des Werkstücks.
  • Phosphor: In geringen Konzentrationen sorgt Phosphor für leichter brechende Späne und damit für eine höhere Oberflächenqualität. Allerdings wird es nur ungern hinzulegiert, da es den Werkstoff versprödet.

Allerdings verschlechtert nicht nur Phosphor die Materialeigenschaften des Werkstoffes. Auch Blei und Schwefel sind in Stählen meist unerwünscht, denn sie vermindern seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Wahl zwischen einem möglichst haltbaren Stahl und seiner Zerspanbarkeit ist also immer ein Kompromiss und wird maßgeblich durch dem ihm zugedachten Einsatzzweck bestimmt.

Wir fertigen endabmessungsnahe Abmessungen, wodurch Sie weniger Entfall haben.

Warum überhaupt auf gute Zerspanbarkeit setzen?

Vermutlich stellt sich Ihnen jetzt die Frage, wieso Sie überhaupt Wert auf die Zerspanbarkeit eines Stahls legen sollten. Warum nicht einfach den festesten nehmen und dafür ein wenig länger bohren, fräsen oder schleifen?

Die schlichte Antwort lautet: Weil es einfach nicht praktikabel ist. Denn schlecht zerspanbarer Stahl führt zum einen zu einer extrem hohen Abnutzung der Werkzeuge, verringert ihre Standzeiten und erhöht den Wartungsaufwand – kostet Sie also jede Menge Zeit und Geld. Zum anderen sind die Ergebnisse mehr als unbefriedigend, denn schlecht zerspanbarer Stahl produziert eine gerine Oberflächenqualität.

Gut zerspanbarer Stahl dagegen…

  • verringert die Zerspankräfte: Wenn nur wenig Kraft für die Zerspanung aufgewandt werden muss, halten Ihre Werkzeuge länger durch und müssen weniger oft ausgetauscht werden.
  • produziert optimale Späne: Zu grobe Späne können den Fertigungsablauf behindern, denn Werkstücke müssen oft nachbearbeitet werden. Gute Zerspanbarkeit vermeidet dieses Problem.
  • sorgt für hohe Standzeiten: Wo Maschinen weniger oft gewartet werden müssen, können sie länger durcharbeiten – und längere Standzeiten bedeuten wirtschaftlicheres Arbeiten.
  • bildet glatte Oberflächen: Zuletzt ist die Oberflächenbeschaffenheit gut zerspanbaren Stahls nach der Umformung deutlich besser und sorgt damit für qualitativ höhere Endprodukte.

Die Vorteile gut zerspanbaren Stahls sind also nicht von der Hand zu weisen. Schlussendlich entscheidet daher, wie bereits erwähnt, vor allem der Einsatzzweck über Ihren optimalen Werkstoff. Aber wie finden Sie heraus, welcher Stahl für Sie der richtige ist? 

Ihre Vorteile bei den Walzwerken Einsal

Am zuverlässigsten finden Sie den richtigen Werkstoff, indem Sie auf einen deutschen Hersteller mit dem nötigen Knowhow setzen. Uns zum Beispiel, denn wir…

  • beraten Sie umfassend: Unsere Experten wissen genau, welchen Stahl Sie für ihr Projekt benötigen und stehen Ihnen gerne Rede und Antwort. Ganz egal, ob Sie uns telefonisch, per Mail oder über unsere Chat-Funktion kontaktieren.
  • liefern endabmessungsnah: Wir fertigen stufenlos und in Abmessungen nahe am Fertigprodukt – etwa in den Abmessungen 66 x 61 oder 74 x 22 Millimeter. Für Sie bedeutet das weniger Abfallmaterial, geringeren Werkzeugverschleiß und damit weniger Kosten. Und gut für die Umwelt ist es obendrein.
  • fertigen nach Ihren Vorgaben: Wir berücksichtigen Ihre Wünsche und fertigen rechtwinklige Geometrien auch mit Sondertoleranzen oder speziellen mechanischen Eigenschaften. So erhalten Sie exakt den Spezialstahl, der Ihren Anforderungen entspricht.
  • ermöglichen Sonderprofile: Sie haben eine Zeichnung Ihres Wunschprofils? Auch das können wir berücksichtigen. So werden Ihre Bearbeitungszeiten noch weiter reduziert oder entfallen sogar gänzlich.
  • bieten kürzeste Lieferzeiten: Warten Sie nicht ewig auf Ihren Container aus Übersee. Wer weiß, wann das nächste Schiff im Suezkanal feststeckt. Wir haben zerspanungsoptimiertes Vormaterial in allen gängigen Güten wie zum Beispiel 1.4301, 1.4307, 1.4401, 1.4404 oder 1.4305 vorrätig. Zusätzlich können wir auch bei unseren europäischen Partnern kurzfristig weitere Güten ordern.
  • liefern auch Kleinstmengen: Nicht jedes Vorhaben benötigt Tonnen an Stahl. Wir nehmen Ihren Auftrag bereits ab Kleinstmengen von 500 Kilogramm entgegen.

Ob Sie also bohren, fräsen, drehen oder schleifen möchten – wir beraten Sie gerne und finden so den für Sie optimalen Werkstoff.

Sprechen Sie uns einfach an. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme.