RE: Kunststoffe fräsen

#1 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 21:52

Hallo,

heute ist meine Proxxon MF70 Fräsmaschine gekommen - da ich mein erstes scratch-Modell aus Polystyrol bzw. Resin plane, habe ich eben den ersten Fräsversuch gestartet.

Also habe ich eine kleine PS-Platte ( 1mm ) eingespannt und erst einmal eine gerade Nut versucht...

Als Drehzahl habe ich 10000 Upm gewählt und wollte die (durchgehende) Nut in einem Vorgang herstellen...naja, nach gut 2 Sekunden war der Fräskopf dicht und die PS-Platte an der entsprechenden Stelle geschmolzen.

Also runter mit der Drehzahl und die Nut mit wenig Vorschub in 5 0,2mm Schnitttiefeschritten erstellt...diesmal war das Ergebnis so wie geplant - leider war das ganze, wegen der vielen Arbeitsschritte, zeitaufwendiger als geplant.

Es würde mich also freuen, wenn jemand Erfahrungen hierzu berichten könnte - habe natürlich gegoogelt, aber fast alle Beiträge befassen sich mit dem Fräsen von Metallen, Holz.

Deshalb meine Fragen:

- Gibt es spezielle Kunststoff-Fräsköpfe?

- Verschafft es mir einen merkbaren Vorteil, mit Flüssigkeit (Wasser)
zu kühlen?

Gruß und vielen Dank im voraus

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#2 von Cebu Pacific , 15.01.2008 22:11

Für Kunststoffe gibt es spezielle Fräser, für PS braucht es sehr scharf geschliffene Werkzeuge. Du hast nicht erwähnt welchen Fräserdurchmesser du verwendet hast.

Die Drehzahl ist abhängig vom Werkstoff der bearbeitet wird, vom Werkstoff des Werkzeuges, der Stabilität der Maschine, welche Oberflächengüte erreicht werden soll und vom Fräserdurchmesser. Der Hersteller des Fräser liefert Daten für die zulässigen Schnittmeter (vc), damit lässt sich die richtige Drehzahl errechnen.

Bei Kunststoff ist es von Vorteil beim Bearbeiten die Späne mit Druckluft wegzublasen. Kühlen nur mit einer Emulsion (Oel-Wassergemisch), nie mit Wasser, die Maschine rostet sonst, Emulsionskühlung ist aber für solche Heimanwendungen nicht unbedingt erforderlich.

Billige Fräswerkzeuge die für den Heimbereich angeboten werden haben oft sehr schlechte Schneidengeometrien, damit lassen sich meistens keine guten Resultate erzielen.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#3 von Holstein ( gelöscht ) , 15.01.2008 22:11

Hallo,
ich habe die gleiche Fräsmaschine.Das Problem PS bedeutet, daß Hitzeentwicklung vermieden werden muß. Das icht auch beim Sägen und Bohren so, denn PS kann gut schmelzen und wird sofort wieder hart. Aber auch beim Fräsen in Metall geht man nur in kleinen Schritten vor, sonst ist der Fräskopf hinüber. Mit Wasser gibt es wohl eine Mordssauerei und eine dritte Hand braucht man auch noch.
Gruß
Holger


Holstein

RE: Kunststoffe fräsen

#4 von Cebu Pacific , 15.01.2008 22:27

Die Hersteller von Qualitätswerkzeugen geben in ihren Katalogen an wie die Werkzeuge optimal eingesetzt werden. Das Verhältnis von Werkzeugdurchmesser zu Schnitttiefe ist ein entscheidender Faktor. Die Vorschubgrösse ist ebenfalls wichtig, zu kleine Vorschübe schaden dem Werkzeug, die Werkzeugschneide wird durch starke Reibung schnell stumpf, zu grosse Vorschübe können zum Fräserbruch führen.

Fräst man an der Seitenkante eines Teils, gilt es noch Gleich-und Gegenlauffräsen zu beachten.

Um wirklich erfolgreich Fräsarbeiten auszuführen empfehle ich ein Fachbuch wie das Europa Lehrmittel Fachkunde Metall. Dort können die wesentlichen Grundlagen nachgelesen werden.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#5 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 22:32

Zitat von Cebu Pacific
Für Kunststoffe gibt es spezielle Fräser, für PS braucht es sehr scharf geschliffene Werkzeuge. Du hast nicht erwähnt welchen Fräserdurchmesser du verwendet hast.






Sind diese Köpfe für PS geeignet? Kannst Du mir einen guten Anbieter für Kunststofffräser nennen? Leider kenne ich mich in dieser Materie noch nicht allzu gut aus...

Zitat von Holstein
Hallo,
ich habe die gleiche Fräsmaschine.Das Problem PS bedeutet, daß Hitzeentwicklung vermieden werden muß. Das icht auch beim Sägen und Bohren so, denn PS kann gut schmelzen und wird sofort wieder hart. Aber auch beim Fräsen in Metall geht man nur in kleinen Schritten vor, sonst ist der Fräskopf hinüber. Mit Wasser gibt es wohl eine Mordssauerei und eine dritte Hand braucht man auch noch.
Gruß
Holger



Ja, da hast Du wohl recht - habe nur mal ein Video gesehen, in dem einen CNC Fräse durch Platinenmaterial "gerast" ist - aber das ist wohl eine ganz andere Baustelle, da dieses Material ja viel härter bzw. poröser ist und sich nicht so schnell erhitzt...

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#6 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 22:35

Zitat von Cebu Pacific

...
Um wirklich erfolgreich Fräsarbeiten auszuführen empfehle ich ein Fachbuch wie das Europa Lehrmittel Fachkunde Metall. Dort können die wesentlichen Grundlagen nachgelesen werden.



Das Buch hat mein Vater noch von seiner Schlosser-Lehre

Aber er hat eine Ausgabe von 1960 oder so...Ich denke mal nicht, dass sich das Buch mit Fräsen von Kunststoffen beschäftigt, oder?

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#7 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 22:41

Zitat von Cebu Pacific

... Die Vorschubgrösse ist ebenfalls wichtig, zu kleine Vorschübe schaden dem Werkzeug, die Werkzeugschneide wird durch starke Reibung schnell stumpf, zu grosse Vorschübe können zum Fräserbruch führen.




Das ein zu schneller Vorschub zum Fräserbruch führen kann, ist klar - aber das ein zu langsamer Vorschub die Standzeit verringert, kapiere ich ehrlich gesagt nicht. Ich meine, bei zu langsamen Vorschub dreht der Fräskopf doch praktisch die meiste Zeit "leer" - was soll sich hier also abnutzen?

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#8 von Cebu Pacific , 15.01.2008 22:45

Hallo Mark

Aus Deutschland kenne ich die gängigen Anbieter leider nicht. Die Hoffmann Gruppe oder HHW bieten Eigenmarken wie Garrant und Atorn an die günstig sind und qualitativ ausreichend sind für deine Ansprüche. Ob sie an Private verkaufen weiss ich nicht.

Ich würde einmal ein professionelles Werkzeug kaufen und dann einen Vergleich mit dem Proxxon Werkzeug machen, so siehst du ob es wirklich einen wesentlichen Unterschied macht.

Fräswerkzeuge müssen immer in einer Spannzange gespannt werden und nie im Bohrfutter. Die Backen des Bohrfutters werden sonst beschädigt und das Werkzeug ist nicht stabil gespannt und wird nicht vernünftig rund laufen.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#9 von Cebu Pacific , 15.01.2008 22:48

Zitat von MGietz
Ich meine, bei zu langsamen Vorschub dreht der Fräskopf doch praktisch die meiste Zeit "leer" - was soll sich hier also abnutzen?



Die Schneide soll wie es der Name besagt schneiden, bei zu kleinen Vorschüben reibt sie bloss noch, das führt zu einer schnelleren Abnützung als wenn der Vorschub etwas grösser ist.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#10 von Cebu Pacific , 15.01.2008 22:52

Zitat von MGietz
Aber er hat eine Ausgabe von 1960 oder so...Ich denke mal nicht, dass sich das Buch mit Fräsen von Kunststoffen beschäftigt, oder?



Die Grundlagen für die Metallbearbeitung gelten sehr weitgehend auch für Kunststoffe. Die Differenzen liegen im Detail. Kunststoffe waren in den 60ziger Jahren auch schon verbreitet, Hinweise dazu müssten auch in einem solch alten Buch bereits zu finden sein.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#11 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 22:57

Zitat von Cebu Pacific
Hallo Mark

Aus Deutschland kenne ich die gängigen Anbieter leider nicht. Die Hoffmann Gruppe oder HHW bieten Eigenmarken wie Garrant und Atorn an die günstig sind und qualitativ ausreichend sind für deine Ansprüche. Ob sie an Private verkaufen weiss ich nicht.

Ich würde einmal ein professionelles Werkzeug kaufen und dann einen Vergleich mit dem Proxxon Werkzeug machen, so siehst du ob es wirklich einen wesentlichen Unterschied macht.

Fräswerkzeuge müssen immer in einer Spannzange gespannt werden und nie im Bohrfutter. Die Backen des Bohrfutters werden sonst beschädigt und das Werkzeug ist nicht stabil gespannt und wird nicht vernünftig rund laufen.



Hallo Erwin,

ah ja, hatte übersehen, dass Du Schweizer bist und mir so ja keine deutschen Anbieter nennen kannst...Danke aber für die links.

Mit ein wenig Recherche sollte es möglich sein, den einen oder anderen Anbieter zu finden.

Danke für Deine Erklärung bzgl. des zu geringen Vorschubs - jetzt verstehe ich die Sache. Der Schneidkopf soll schneiden, und nicht reiben.

Welchen Fräserdurchmesser würdest Du für Ausschnitte aus PS-Platten empfehlen? Theoretisch wäre doch ein größerer besser als ein kleiner, da der größere ja mehr Wärme abführen kann, oder?

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#12 von Kurt , 15.01.2008 23:00


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RE: Kunststoffe fräsen

#13 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 23:05

Zitat von Kurt
Hallo,

Kunststoffe ist ein Kapitel für sich, da es sehr viele gibt, die auch ganz nadere anforderungen haben.
Grobe Faustregel: Je weicher das Material, desto grösser die Schnittgeschwindigkeit und Vorschub.
Hier habe ich einen Hinweis gefunden. Unter allgemeine Informationen zu Kunststoff.

Gruss Kurt



Hallo Kurt,

jetzt bin ich gänzlich verwirrt - diese Tipps habe ich nämlich schon gelesen und deshalb bei PS eine hohe Drehzahl gewählt und einen entsprechenden Vorschub...

Das Ergebnis sah schlimm aus - wie gesagt, nach kurzer Zeit ein dicker
Plocken PS um den Fräskopf und die Nut war alles andere als gerade...

Habe dann mal mit einer Schnitttiefe von 0,2 mm und schnellem Vorschub experimentiert - aber auch hier wird das PS schnell flüssig...
Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#14 von Cebu Pacific , 15.01.2008 23:08

Zitat von MGietz
Welchen Fräserdurchmesser würdest Du für Ausschnitte aus PS-Platten empfehlen? Theoretisch wäre doch ein größerer besser als ein kleiner, da der größere ja mehr Wärme abführen kann, oder?



Die Fräsergrösse ist abhängig von der Bearbeitung und der Stabilität der Maschine. Fräst du eine Nute mit 10mm Breite, fräst man sie mit einem 8mm Fräser vor und mit einem 10mm Fräser fertig. Ist die Maschine stabil und der Anspruch an die Genauigkeit und Oberflächenqualität nicht sehr gross kann gleich mit dem 10mm Fräser gearbeitet werden.

Die Bearbeitungswärme darf nie über das Werkzeug abgeführt werden, sie muss immer über die Späne weg. Das Werkzeug kann sich sonst überhitzen und verliert seine Schneidfähigkeit.

Die beiden Links führen zu deutschen Firmen die aber auch in der Schweiz tätig sind.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#15 von Cebu Pacific , 15.01.2008 23:15

Zitat von MGietz
jetzt bin ich gänzlich verwirrt - diese Tipps habe ich nämlich schon gelesen und deshalb bei PS eine hohe Drehzahl gewählt und einen entsprechenden Vorschub...

Das Ergebnis sah schlimm aus - wie gesagt, nach kurzer Zeit ein dicker
Plocken PS um den Fräskopf und die Nut war alles andere als gerade...

Habe dann mal mit einer Schnitttiefe von 0,2 mm und schnellem Vorschub experimentiert - aber auch hier wird das PS schnell flüssig...
Viele Grüße



Die Schnittgeschwindigkeit die du gewählt hast bewegt sich in etwa in der richtigen Grösse, möglicherweise etwas zu schnell, ich weiss es nicht auswendig. Nach deinem Beschrieb ist das Werkzeug ziemlich sicher zu wenig schnittig und du bringst die Wärme in das Material hinein, darum schmilzt es.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#16 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 23:20

Zitat von Cebu Pacific
...
Die Bearbeitungswärme darf nie über das Werkzeug abgeführt werden, sie muss immer über die Späne weg. Das Werkzeug kann sich sonst überhitzen und verliert seine Schneidfähigkeit.



Du scheinst gut in der Materie drin zu stecken!

Dann präzisiere ich mal meine Aussage: Je größer der Fräserdurchmesser, desto mehr Späne und entsprechend bessere Wärmeabfuhr!?

Aber kann ich überhaupt bei der Bearbeitung von PS einen gehärteten
Fräser überhitzen?

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#17 von Laenderbahner ( gelöscht ) , 15.01.2008 23:28

-gelöscht-


Laenderbahner

RE: Kunststoffe fräsen

#18 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 23:29

Zitat von Cebu Pacific
...
Die Schnittgeschwindigkeit die du gewählt hast bewegt sich in etwa in der richtigen Grösse, möglicherweise etwas zu schnell, ich weiss es nicht auswendig. Nach deinem Beschrieb ist das Werkzeug ziemlich sicher zu wenig schnittig und du bringst die Wärme in das Material hinein, darum schmilzt es.



Ähm, jetzt muss ich mich mal blamieren - die Schnittgeschwindigkeit ist doch die Umdrehungszahl des Fräsers, oder?

Die Proxxon MF70 läuft mindestens auf 5000 Umdrehungen - grob geschätzt würde ich sagen, dass man Vorschub und Schnitttiefe erhöhen könnte, wenn 3000 oder weniger machbar wären...

Mal sehen, was man da machen kann.

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#19 von MGietz ( gelöscht ) , 15.01.2008 23:34

Zitat von Laenderbahner
Hallo,
sei froh, dass es Dir "nur" die Polystyrolplatte zerlegt hat, Lokgehäuse oder Wagenboden wäre schlimmer.
Was auch immer Experten mir geraten haben, es hat nicht funktioniert (Fräserdrehzahl, Vorschub, Fräsertyp).
Das einzige Hilfsmittel ist Kühlen, wenn die Sauerei auch noch so groß wird.
Messing mit Schneidöl (nur tropfenweise), Alu mit Spiritus, Polystyrol mit Wasser oder Spiritus oder Gemisch.
Ich habe mit einen Auffangbehälter unter den Schraubstock eingebaut, zugegeben wird die Kühlung aus der Spritzflasche, beim Öl aus der Tropfflasche.
Vielleicht baue ich mir da mal was "Automatisches".



Hallo Thomas,

glücklicherweise habe ich eine Airbrush-Ausrüstung. Da könnte man doch regelmäßig eine Wasser-Spiritus Mischung aufnebeln - oder muss der Fluss konstant erfolgen?

Viele Grüße

Mark


MGietz

RE: Kunststoffe fräsen

#20 von Cebu Pacific , 15.01.2008 23:38

Zitat von MGietz
Du scheinst gut in der Materie drin zu stecken!



Ich verdiene meine Brötchen als Leiter einer mechanischen Werkstatt, da sollte ich schon etwas Ahnung haben.

Zitat von MGietz
Dann präzisiere ich mal meine Aussage: Je größer der Fräserdurchmesser, desto mehr Späne und entsprechend bessere Wärmeabfuhr!?



Ich denke das Verhältnis Spanvolumen zu Fräserdurchmesser ist massgebend.

Zitat von MGietz
Aber kann ich überhaupt bei der Bearbeitung von PS einen gehärteten
Fräser überhitzen?



Falls der Fräser nur aus Werkzeugstahl besteht erträgt er Temperaturen bis maximal 400°C, danach verliert er bereits seine Schneidhaltigkeit. HSS erträgt bis 600°C und Hartmetall bis 900°C.

Durch die Reibung werden zwischen Schneide und Werkstoff schnell hohe Temperaturen erreicht, du hast es bereits erlebt mit dem schmelzenden Kunststoff.

Könntest du deinen Link weiter oben bitte kürzen, der Bildschirm sollte jetzt mindestens 2500 Pixel breit sein.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#21 von Cebu Pacific , 15.01.2008 23:50

Zitat von MGietz
Ähm, jetzt muss ich mich mal blamieren - die Schnittgeschwindigkeit ist doch die Umdrehungszahl des Fräsers, oder?



Die Schnittgeschwindigkeit ist der Weg pro Zeiteinheit, üblicherweise in m/min.

Für die Drehzahlberechnung braucht es folgendes:

Schnittgeschwindigkeit: vc in m pro Minute
Drehzahl: n in Umdrehungen pro Minute
Durchmesser: d in Millimeter

Die Formel heisst: vc=Pi x d x n/1000

In deinem Fall, vc=3.14 v 3 x 10'000/1000=94.2m/min

Nimmst du als Drehzahl 3000min-1

vc=3.14*3*3000/1000=28.26m/min

Willst du die Drehzahl berechnen:

n=vc x 1000/Pi/d

Die Schnittmeter sind ein Wert die dir der Werkstoff oder Werkzeug Lieferant zur Verfügung stellen kann.


Gruss Erwin


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RE: Kunststoffe fräsen

#22 von Lokpaint , 16.01.2008 00:03

Hallo,

Theorie hin oder her.

Hohe schnittgeschwindigkeiten sind nur bei entsprechender kühlung möglich, der vorschub soll dann allerdings auch sehr hoch sein.
Dies gelingt mit einer MF70 nie, mann kan einfach nicht schnell genug kurbeln.

Deswegen, schnittgeschwindigkeit so niedrig wie nur möglich, grosser vorschub bei geringer tiefe.

Die zu bearbeitende platte befeuchten mit einer seifenlösung.

Ausserdem ein fräser aus stahl (kein hartmetall, dies ist nicht scharf genug) mit nur 2 schneiden damit die späne besser wegkommen.

Bart


 
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RE: Kunststoffe fräsen

#23 von Kurt , 16.01.2008 00:09


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RE: Kunststoffe fräsen

#24 von Laenderbahner ( gelöscht ) , 16.01.2008 00:41

-gelöscht-


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RE: Kunststoffe fräsen

#25 von Cebu Pacific , 16.01.2008 10:18

Hartmetallwerkzeuge sind genauso schnittig wie solche aus HSS, als Basis gilt für mich immer ein Universalfräser für den Industriellen Bereich, diese kosten in der Schweiz für Ø3 um die 5 bis 6 Euro.

Die Wärme muss immer über die Späne weg, sonst heizt sich Werkstück und Werkzeug permanent auf. Ist das nicht machbar muss gekühlt werden, idealerweise mit einer Öl-Wasser Emulsion.

PS lässt sich mit Luftkühlung und einem Universalfräser problemlos bearbeiten. Ich habe oft Gehäuse aus PS bearbeitet, übrigens mit Hartmetallfräser. Die Oberflächen werden einwandfrei und nichts schmilzt. Die Schnittgeschwindigkeit war meistens zwischen 30 bis 50m/min.

Mir steht für Bastelarbeiten so etwas zur Verfügung, gehört selbstverständlich der Firma nicht mir.


Gruss Erwin


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