Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, ist eines der am häufigsten bearbeiteten Materialien in der Metallindustrie. Seine außergewöhnlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften in Kombination mit relativ niedrigen Produktionskosten machen es zu einer attraktiven Wahl für viele industrielle Anwendungen. In diesem Artikel werden wir die Aspekte der Zerspanung dieses Materials im Detail analysieren, mit besonderem Fokus auf CNC-Prozesse.
Messing weist eine Reihe von Eigenschaften auf, die sich direkt auf den Zerspanungsprozess auswirken:
Die chemische Zusammensetzung von typischem Messing enthält 60–90 % Kupfer und 10–40 % Zink, wobei diese Anteile die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinflussen. Je nach Verwendungszweck kann die Legierung auch geringe Mengen anderer Elemente wie Blei, Aluminium oder Silizium enthalten.
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Messing umfassen:
Messing besitzt mehrere Eigenschaften, die es zu einem materialfreundlichen Werkstoff für Zerspanungsprozesse machen:
Eine hervorragende Zerspanbarkeit ist einer der wichtigsten Vorteile von Messing. Das Material bildet kurze Späne, was den Bearbeitungsprozess erheblich erleichtert und die Standzeit der Werkzeuge erhöht. Die geringe erforderliche Zerspanungskraft führt zu einem geringeren Energieverbrauch und einer reduzierten Belastung der Maschinen.
Die Möglichkeit, eine hohe Oberflächenqualität ohne zusätzliche Nachbearbeitung zu erzielen, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil. Messing ermöglicht ausgezeichnete Oberflächenrauheitswerte bei relativ hohen Schnittgeschwindigkeiten.
Trotz zahlreicher Vorteile bringt die Zerspanung von Messing auch einige Herausforderungen mit sich:
Die Neigung zur Adhäsion an bestimmten Werkzeugmaterialien kann zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß führen. Dieses Problem kann jedoch durch die richtige Auswahl der Zerspanungsparameter und den Einsatz geeigneter Werkzeugbeschichtungen minimiert werden.
Das Risiko der Gratbildung, insbesondere bei Messing mit hohem Zinkanteil, erfordert eine sorgfältige Wahl der Werkzeuggeometrie und Bearbeitungsparameter.
CNC-Prozesse bei der Bearbeitung von Messing erfordern die Berücksichtigung folgender Aspekte:
Die Schnittparameter für Messing in der CNC-Bearbeitung sind in der Regel höher als bei den meisten anderen Nichteisenmetallen. Typische Werte sind:
Kühlung und Schmierung im Bearbeitungsprozess sind wichtig, obwohl Messing auch trocken bearbeitet werden kann. Öl-Emulsionen mit einer Konzentration von 5–8 % sind das am häufigsten verwendete Kühlmedium.
Die Zerspanung von Messing findet breite Anwendung in der Herstellung von:
Um optimale Ergebnisse bei der CNC-Bearbeitung von Messing zu erzielen, sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Die Wahl geeigneter Schneidwerkzeuge ist entscheidend. Hartmetalleinsätze mit TiN- oder TiAlN-Beschichtungen sind für die meisten Anwendungen am besten geeignet. Die Schneidengeometrie sollte einen positiven Spanwinkel und einen entsprechend gewählten Freiwinkel aufweisen.
Bearbeitungsstrategien sollten die Materialeigenschaften berücksichtigen. Höhere Schnittgeschwindigkeiten und geringere Schnitttiefen führen oft zu besseren Ergebnissen als aggressive Bearbeitungsparameter.
Die Zerspanung von Messing, insbesondere mit CNC-Technologie, bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten und Vorteilen für die Metallindustrie. Der Schlüssel zum Erfolg liegt im Verständnis der Materialeigenschaften und der entsprechenden Anpassung der Prozessparameter. Durch die optimale Nutzung der Vorteile von Messing und die gleichzeitige Berücksichtigung möglicher Herausforderungen kann eine effiziente und wirtschaftliche Produktion hochwertiger Bauteile gewährleistet werden.
TOKAR CNC Technology Mateusz Maćków
