Verfahrenstechniken zur Formgebung von Bauteilen aus Kunststoff, Metallen oder Legierungen, bei denen durch ein- oder mehrschneidige Werkzeuge vom Werkstück Späne abgetragen werden und es hierdurch zu einer gezielten Formgebung bzw. Oberflächenbearbeitung kommt, werden als spanabhebende Verfahrenstechniken bezeichnet. Zu diesen Techniken zählen z. B. Drehen, Bohren, Fräsen, Schneiden, Schleifen etc.
Die Gesetzmäßigkeiten der spanabhebenden Formgebung sind im Detail recht kompliziert und gehen prinzipiell davon aus, dass der Werkstoff des Werkstückes weicher ist als das Schneidwerkzeug und dadurch eine Schnitttrennung über die signifikante mechanische Festigkeit des Werkstoffs hinaus möglich ist. In der Regel hat jedes Werkzeug eine bestimmte Standfestigkeit und wird je nach Einsatzdauer stumpf bzw. muss entsprechend nachgeschärft werden.
Alle spanabhebenden Arbeitsoperationen sind dadurch gekennzeichnet, dass über das Schneidwerkzeug ein Energieumsatz von meist elektrischer in kinetische Energie und sodann in Verformungs- bzw. Reibungsenergie (Drehen, Schleifen) stattfindet.
In diesem Sinne sind alle spanabhebenden Prozesse durch verfahrenskennzeichnende Parameter definiert z. B. Drehen durch Schnittgeschwindigkeit (normierte Drehzahl), Spantiefe, Vorschub, oder Schleifen durch Schnittgeschwindigkeit (Drehzahl), Kornstufe, Anpressdruck, Verweilzeit, Kühlung etc.
Im Sinne der Nachvollziehbarkeit der mechanischen Fertigung sind für verschiedene Bearbeitungsstufen des Bauteils im Rahmen der Arbeitsvorbereitung Vorgaben zu treffen und im Zuge der Bearbeitung die Anlagendaten nachvollziehbar zu dokumentieren (Dokumentation).
Die spanabhebende Bearbeitung von Polymerwerkstoffen, wie Bohren, Drehen, Fräsen etc., erfolgt i. Allg. mit hohen Schnittgeschwindigkeiten, die für die jeweiligen Polymerstoffe vom Hersteller im Detail im jeweiligen Werkstoffblatt empfohlen werden.
Die Anwendung hoher Zerspangeschwindigkeiten ist daraus abzuleiten, dass dadurch der Werkstoff mikroskopisch spröde wird, Platzwechselvorgänge lokal unterdrückt werden und so möglichst glatte Schnittflächen erreicht werden können.
Kleine Zerspangeschwindigkeiten führen zu deutlich verschmierten Schnittflächen.
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie