Hartmetall-Schaftfräser richtig auswählen

Die Wahl eines Vollhartmetall-Schaftfräsers beginnt nicht im Katalog, sondern bei der Aufgabe: Welcher Werkstoff wird bearbeitet, welche Kontur soll entstehen, und wie weit muss das Werkzeug hineinreichen? Sind diese drei Fragen geklärt, ergeben sich Serie, Durchmesser, Schneidenzahl, Profil und Länge fast von selbst. In dieser Reihenfolge gehen wir vor, wenn uns ein Kunde um eine Empfehlung bittet – und nach denselben Kriterien sind unsere Schaftfräser für Metall sortiert.

1. Serie: das Werkzeug passend zum Werkstoff

Kein Schaftfräser bearbeitet alles gleich gut. Stahl, Edelstahl, Guss, Aluminium und Titan beanspruchen die Schneide auf ganz unterschiedliche Weise – deshalb bieten Hersteller Serien für bestimmte Werkstoffgruppen an. In europäischen Katalogen sind sie nach ISO 513 mit Kennbuchstaben und Farben markiert: P Stahl, M rostfreier Stahl, K Gusseisen, N Nichteisenmetalle, S warmfeste Legierungen und Titan, H gehärteter Stahl.

Von außen sieht man die Unterschiede zwischen den Serien selten – sie liegen in der Hartmetallsorte, der Beschichtung, dem Drallwinkel und der Schneidkantenpräparation. Zwei Regeln decken das meiste ab:

• Stahl, Edelstahl, Guss (P, M, K) – beschichtete Fräser, meist mit vier oder mehr Schneiden. Die Beschichtung nimmt die Hitze auf, die diese Werkstoffe in die Schneide einbringen.
• Aluminium und NE-Metalle (N) – unbeschichtete Fräser mit polierten Spannuten, zwei oder drei Schneiden. Aluminium neigt dazu, an einer rauen oder beschichteten Schneide anzukleben; auf einer polierten Spannut gleitet der Span ab.

Ein Aluminiumfräser ist in Stahl nach wenigen Minuten verschlissen; ein Stahlfräser setzt sich in Aluminium zu und bricht. Deshalb gilt zuerst die Werkstoffempfehlung des Herstellers – ist die Serie falsch, rettet keine andere Einstellung das Werkzeug.

2. Durchmesser und Schaft

Mit „Fräserdurchmesser“ ist in der Regel der Schneidendurchmesser (DC) gemeint. Bei Standardgrößen – 6, 8, 10, 12 mm – ist der Schaftdurchmesser (DCON) gleich groß. Bei Zwischen- und Kleinstgrößen ist der Schaft meist größer als der Schneidteil, damit das Werkzeug in eine Standardaufnahme passt und steif bleibt.

Wählen Sie den größten Durchmesser, den die Kontur zulässt. Ein größerer Fräser ist steifer, drängt weniger ab, neigt weniger zum Rattern und trägt pro Durchgang mehr Material ab. Grenzen setzen die Kontur – mit einem 16-mm-Fräser lässt sich keine 12-mm-Nut fräsen – und die Maschine: Spindelleistung und Drehmoment, besonders bei angetriebenen Werkzeugen auf der Drehmaschine. Auch der Preis steigt mit dem Durchmesser.

Der Schaft muss zur Aufnahme passen. VHM-Fräser haben Schäfte nach DIN 6535: HA ist der glatte Zylinderschaft für Spannzangen-, Schrumpf- oder Hydrodehnspannfutter; HB hat eine seitliche Spannfläche für die Spannschraube eines Weldon-Futters, sodass sich das Werkzeug beim schweren Schruppen nicht herauszieht.

3. Anzahl der Schneiden

Mehr Schneiden bedeuten mehr Schnitte pro Umdrehung – also höheren Vorschub bei gleichem Zahnvorschub und eine bessere Oberfläche an der Wand. Der Preis dafür ist der Spanraum: Jede zusätzliche Schneide lässt weniger Platz für den Span und braucht mehr Leistung und Drehmoment.

• 2 Schneiden – Aluminium, Kunststoffe und Nutenfräsen, wo der Span nur nach oben durch die Spannut entweichen kann.
• 3 Schneiden – der Standard für Aluminium: schneller als zwei Schneiden, mit noch ausreichend Spanraum.
• 4 Schneiden – der Standard für Stahl und Edelstahl. Nuten in Stahl bei moderater Tiefe sind möglich; in Aluminium setzen sich die Spannuten zu.
• 5–6 Schneiden – Umfangsfräsen und Schlichten. Schnell bei geringer radialer Zustellung, nicht für Vollnuten gebaut.

In Katalogen zeigen zwei Piktogramme den Einsatzbereich – Schulterfräsen und Nutenfräsen. Fehlt das Nut-Piktogramm, ist der Fräser dafür nicht vorgesehen.

4. Schneidenprofil

• Scharfkantig – rechtwinklige 90°-Ecke. Senkrechte Wände, ebene Taschenböden, Schultern, Nuten, Planfräsen. Die scharfe Ecke ist zugleich die Schwachstelle.
• Mit Eckenfase – dieselben Aufgaben, mit einer kleinen Schutzfase an der Ecke. Deutlich weniger ausbruchgefährdet als eine scharfe Ecke.
• Mit Eckenradius (Torusfräser) – hinterlässt einen Radius zwischen Wand und Boden und hält noch länger, weil die schwächste Stelle der Schneide fehlt. In Stahl und Edelstahl meist die bessere Standardwahl als ein scharfkantiger Fräser.
• Kugelfräser – halbkugelförmige Spitze für Freiformflächen, 3D-Konturen und Vollradiusnuten.
• Fasenfräser – spitzes Werkzeug mit 60°, 90° oder 120° Spitzenwinkel zum Anfasen und Entgraten entlang der Kontur.

5. Länge, Auskragung und Hals

Innerhalb einer Serie hat der Standardfräser ein ausgewogenes Verhältnis von Schneidendurchmesser, Schneidenlänge und Gesamtlänge. Für besondere Aufgaben gibt es andere Längen – länger aber nur dann, wenn das Werkstück es verlangt, denn die Steifigkeit nimmt mit der Länge schnell ab.

• Kurze Schneide – reicht, wenn die volle Schneidenlänge nicht gebraucht wird; steifer und günstiger.
• Lange Schneide – für hohe Schultern und tiefe Wände in einem Zug. Weniger steif und schwingungsanfälliger; radiale Zustellung oder Vorschub reduzieren.
• Langer Schaft – wenn Aufnahme oder Spannmittel sonst mit dem Werkstück kollidieren würden. Der Schneidteil bleibt Standard.
• Abgesetzter Hals – hinter der Schneide ist der Körper unter den Schneidendurchmesser freigeschliffen, sodass der Fräser tiefe Taschen und Rippen erreicht, ohne an der Wand zu reiben.

Unabhängig von der Länge gilt: so kurz spannen, wie das Werkstück es zulässt. Jeder Millimeter Auskragung kostet Steifigkeit.

Fazit

• Die Serie zuerst nach dem Werkstoff wählen – beschichtet für Stahl und Edelstahl, unbeschichtet und poliert für Aluminium.
• Den größten Durchmesser, den Kontur und Maschine erlauben, mit einem Schaft passend zur Aufnahme.
• 2–3 Schneiden für Aluminium und Nuten, 4 für Stahl, 5–6 für Umfangsfräsen und Schlichten.
• Eckenradius oder Eckenfase statt scharfer Ecke, wo immer das Werkstück es zulässt.
• Das kürzeste Werkzeug und die kürzeste Auskragung, die noch reichen.

Zu unseren VHM-Schaftfräsern – oder schicken Sie uns Werkstoff, Kontur und Maschine, und wir schlagen Ihnen ein passendes Werkzeug vor.Frage stellen