Die HSC Fräsen – High Speed Cutting, zu Deutsch also Hochgeschwindigkeitsbearbeitung oder auch HPC – High Performance Cutting – sind in Zeiten der Globalisierung und des technischen Fortschritts nicht mehr weg zu denken. Fräsen dieser Technologie ermöglichen die Bearbeitung von harten Materialien, wie Metallen in höchster Geschwindigkeit sowie äußerster Präzision. Vor allem im Maschinenbau, z.B. bei der Fertigung von Flugzeugen, ist das Verfahren eine Grundvoraussetzung für qualitativ hochwertige Endprodukte und eine konkurrenzfähige, da schnelle Produktion. Um die Frage zu beantworten, werfen wir einen Blick auf die Definition dieses Verfahrens und schauen, worin bei der Verwendung von HPC Fräsen die Besonderheit besteht.
Gefertigte Metallteile
Die uneinheitliche Definition des HPC Fräsens
Es mag erstaunen, aber es ist eine Tatsache: Es ist sowohl in der Wissenschaft als auch im Patentrecht nicht eindeutig geklärt, was genau eine Fräse leisten muss bzw. leisten kann, damit sie als HPC oder HSC Fräse geführt wird. Eine Möglichkeit der Definition bezieht sich auf die Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit, die die jeweilige Fräse leistet.
Bei dieser Definition wird jedoch kritisiert, dass es sich nur um einen Arbeitsschritt bzw. einen teil der Fräse bezieht. So wird eine Erweiterung der Definition vorgeschlagen, dass eine HPC oder HSC Fräse nur dann eine solche sei, wenn der komplette Fertigungsprozess berücksichtigt und daraufhin geprüft wird, ob auch die anderen zur Fertigung notwendigen Parameter ein optimales ZUsammenspiel aus Geschwindigkeit in und Präzision der Fertigung erzielen. Dabei spielen auch die weiteren zur Fertigung benötigten Werkzeuge eine Rolle, aber auch das verwendete Schmierfett für die Maschinen, welches die Produktion beeinflussen kann.
Die Besonderheit der HPC Fräsen
Das Grundproblem, aufgrund dessen die HPC und HSC Fräsen entwickelt wurden, wurde bereits 1925 von Carl J. Salomon theoretisch problematisiert – er gilt damit als Urvater der Hochgeschwindigkeitszerspanungs-Technologie, auch wenn seine Arbeit auf der theoretischen Ebene verblieb und erst in den 1950er Jahren in den USA und in Russland getestet wurde. Das Grundproblem, welches er bei schon zu dieser Zeit immer schneller arbeitenden Fräsen vermutete wurde bestätigt: Dass bei erhöhen der Schnittgeschwindigkeit und der dabei entstehenden Schnitttemperatur irgendwann ein Punkt erreicht wird, in welchem trotz weiterer Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit die Temperatur zurückgeht und nicht weiter steigt.
Diese Theorie, welche bereits vor fast 100 Jahren das erste mal zu Papier gebracht wurde bedeutete eine wichtige Erkenntnis für die Metallverarbeitung – ein wichtiger Wirtschaftszweig vor allem in Deutschland. Verwendete man beim Fräsen eine ultrahohe Fräsgeschwindigkeit von mehr als 50.000m/min, nahm die Temperatur ab und somit auch der Verschleiß des Fräswerkzeuges. Nur so konnte mit ein und derselben Fräse in kurzer Zeit eine große Menge an Fräsarbeiten und Metallfertigungen bewerkstelligt werden, ohne dass die Unternehmen hohe Kosten für das ersetzen der Werkzeuge zu tragen hatten.
Diese Erkenntnis, welche inzwischen umgesetzt wird, ist eine kleine Revolution in der Metallfertigung und ermöglicht es weltweit Unternehmen vergleichsweise günstig präzise gefertigte Metallteile zu erwerben, was die Wirtschaftlichkeit und den Wachstum des gesamten Sektors – von der Einzelteilproduktion bis zum fertigen Produkt wie dem Flugzeug, Auto oder der Landarbeitsmaschine ermöglicht, was auch dem Verbraucher zu Gute kommt.