Quasi "halb-industrielle" Fertigung eines Eigenentwurfs ...

[mark23]

Hallo!

Einen neuen Entwurf ("Rondane") von mir habe ich komplett in PRO/E konstruiert, die Dateien schicke ich direkt zu einem Betrieb der daraus per CAM/CNC/Erodieren das Messer fertigen kann. Auf keinen Fall schneller als ein Custom und nicht gerade billiger, dazu noch ohne "Seele" ...

ABER:

Begeistert an dieser Konstruktion/Vorgehensweise hat mich vor allem, daß man absolute Kontrolle über die komplette Geometrie hat und das fertige Produkt virtuell von allen Seiten im Maßstab 1:1 vorher betrachten kann. Zur Kontrolle habe ich dann "manual rapid-prototyping" Pappmodelle gebastelt, um den Griff optimieren zu können.

Zur Fertigung selbst: CNC-Fräsen allein eignen sich ohne die entsprechenden Serieneinrichtungen (z.B. Schleiflehren usw.) nur bedingt für die Herstellung der kompletten Geometrie. Der alternative Herstellungsprozeß sieht wie folgt aus: Die Aussenkonturen des Messers werden CNC gefräst, dabei werden auch die Löcher gebohrt und die Dicke abgestimmt. Dann werden, um Vibrationen beim Fräsen der dünnen Klinge zu vermeiden, eine Grafitelektrode erstellt und mit dieser der Klingenbereich erodiert d.h. funkenerosiv bearbeitet. Dies erzeugt keine Vibrationen und kann so ideal die konstruierte Geometrie erstellen.

Als Werkstoff habe ich mir für diese "kurze, Druckschnitt-prädestinierte" Klinge nach der Lektüre von roman's "Messerklingen und Stahl" und dem Stahlschlüssel den Kaltarbeit Werkzeugstahl 1.2552 (80 WCrV 8; Typ 1 mit 5% Legierungselementen) rausgesucht, von dem ich mir eine feine Schneidengestalt bei gleichzeitig höherer Schneidhaltigkeit (2% Wolfram: Wolframkarbide) erhoffe.

Eine Frage noch: was ist das denn dann für ein Messer: ein "machined-custom"?

Gruß

Mark23

 

[Tierlieb]

@Raimund:
Sehe ich genau so. Zumal ich sogar sagen würde, daß man Entwurf und Herstellung gänzlich trennen sollte.
Entwurf als der kreative Prozess, Herstellung als rein mechanische Tätigkeit. Wenn man einmal zu dieser Erkenntnis gekommen ist, hat man imho mehr Spaß: Ich weiß, daß ich nicht wirklich kreativ bin (für mehr als Nachbauten meiner Helden reicht es nicht), aber dafür habe ich genügend Freunde, die nicht basteln wollen (und einer hat seit neuestem eine Digitalkamera. Endlich Bilder für mich!). Eine gute Symbiose, sowas.

Von mir als Nitpicker allerdings doch noch eine kleine Frage: Was, wenn der Kundenwunsch starke Ähnlichkeit mit einem Original hat? Z.B. der große Streit um den Schanz-Folder (dieser große Klotz, das Vorbild hat mich nicht interessiert, deswegen weiß ich den Namen nicht mehr).

MfG, Tierlieb

 

[freagle]

@ Mark23

kann denn der Betrieb der dir das Messer fertigt deine Dateien für die Maschinen verwenden, oder müssen da noch Programme geschrieben werden?

freagle

Meine Messer

 

[Guenter]

Und sieh zu, daß zumindest an der Schneide beim Schärfen genug Material abgetragen wird, um die Randzonenveränderung abzutragen, die beim Erodieren entstanden ist.
Damastklingen müßten übrigens wegen dieser Veränderung ganz übergeschliffen werden.
Im Übrigen solltest Du die Klinge erst nach dem Härten erodieren, weil gerade diese Randschicht oft der Grund für Spannungsrisse ist.

 

[mark23]

Hallo freagle,

nein, der Betrieb bekommt die Datei gemailt, öffnet Sie mit dem CAD/CAM System, das die Daten in einen NC Code umwandelt und füttert direkt die CNC Fräsen (für Aussenkontur bzw. Graphitelektroden) damit. Wenn man die Dateien z.B. im VDA-FS Format abspeichert, kann beinahe jeder modern ausgestattete (CAD/CAM/CNC) Werkzeugbauer die Daten direkt verarbeteiten, ohne vorher komplizierten NC-Code von Hand programmieren und in die Maschine übertragen zu müssen. Wäre wahrscheinlich bei komplizierteren Geometrien unbezahlbar (Zeit!).

Gruß

Mark23

 

[Brunhard]

Was wird denn die herstellung deines Messers kosten ?

 

[luftauge]

Das hört sich eigentlich ziemlich durchdacht an, von CAD online zur CNC, aber das würde bestimmt ein sehr teurer Spaß.

Hast Du bei Deiner Stückzahl "X" auch den Elektrodenabbrand berücksichtigt, bzw. Schrupp- und Schlichtelektroden geplant ?

Wie sieht es mit Spannvorrichtungen zum Erodieren aus, muss zwar nicht, würde evtl. Rüstzeiten reduzieren.

Hast Du alternativ auch für Drahterodieren geplant ?
- wegen der Möglichkeit, die Geometrie im Offset-Verfahren direkt auf den Rohling zu übertragen, und um hier oder da ebenfalls etwas Zeit einzusparen.
Vielleicht wäre es beim Drahterodieren sogar möglich, mehrere Rohlinge der Reihe nach aus dem Stahl auszuschneiden, die dann allerdings noch gelocht werden müssten.

Interessantes Projekt, ist das jetzt nur Gedankenspielerei, oder etwas Konkretes ? - Ich meine wegen der nicht gerade günstigen CNC-Maschinenkosten.

Gruß Andreas

 

[HankEr]

Hast Du bei Deiner Stückzahl "X" auch den Elektrodenabbrand berücksichtigt

Ich gehe doch mal schwer davon aus, daß diese Dinger sich selbst regelmäßig nachkalibrieren...

 

[luftauge]

Ich gehe doch mal schwer davon aus, daß diese Dinger sich selbst regelmäßig nachkalibrieren...

Eigentlich nicht, die werden mit der Zeit immer runder und auch gröber, die sind ja nur an der Maschine angebaut und funken ab,
man kann sie in Grenzen nacharbeiten, aber von allein tut sich da normalerweise nichts.
Der Verschleiß wird über die Arbeitsspannung (Schruppen oder Schlichten) und -tiefe bedingt -
ist jetzt nicht technologisch, sondern aus Beobachtung in der Praxis, mag sich mtlw. auch geändert haben, wegen modernerer Geräte.

Ich weis, dass schon vor mehr als 10 Jahren CNC-Bearbeitungszentren mit Laser-gesteuerter Nachführung (Verschleiß-Ausgleich) auf dem Markt waren, allerdings zum Fräsen/Drehen, wie das beim Senk-Erodieren gehen soll - weis nicht.

Graphitelektroden werden m.W. den Cu-Elektroden besonders bei grossen Werkstücken bevorzugt eingesetzt,
- weil sie einerseits leichter sind (Gewicht)
- und andererseits einfacher herzustellen sind, ist aber bei Erodierelektroden grundsätzlich von der Form abhängig.

Gruß Andreas

 

[mark23]

@luftauge:

Keine Gedankenspielerei. X=1. Die Daten sind schon in dem Betrieb, das Elektrodenmaterial gibt's gratis (Reststücke) und nach Angaben meines Ansprechpartners ließen sich wohl drei Messer in etwa gleicher Qualität erodieren, bevor die Elektrode "aufgearbeitet" werden muß. Das sieht dann so aus, daß das gleiche CNC Programm (Elektrode) noch mal max. 1 mm tiefer abgefahren wird.

Ich warte allerdings noch auf den 1.2552.

Grobe Kostenschätzung bei 1 Messer inkl. Elektroden EUR 200,-

Gruß

Mark23

 

[xtorsten]

@Guenter: wie sehen denn die Veränderungen in den Randzonen beim Erodieren aus?

gruß,
xtorsten

 

[kababear]

ich vermute mal, dass es aufgrund des "verdampfens" des überflüssigen metalls (=> erodieren) zu einem teilweisen verbrennen des kohlenstoffs und/ oder zu einem entmischen der legierungsbestandteile kommt. ausserdem bilden sich vermutlich durch die temperaturunterschiede zwischen heisser oberfläche und kaltem kern spannungen, die zu verzug und rissen führen können..

 

[Guenter]

@xtorsten:
keine Ahnung, was chemisch da genau passiert, aber kaba dürfte mit seiner Vermutung recht gut liegen. Die Oberfläche ist irgendwie "verglast", was z.B. bei Damast ein richtiges Ätzen verhindert.

 

[kababear]

das mit dem verglasen hatte herbert doch schonmal hier (=>http://www.messerforum.net/forum/showthread.php?s=&threadid=17&highlight=laser+sch%E4rfen) angesprochen. ich hoffe das hilft weiter.

 

[mark23]

Hallo!

Update: Die Randzonenveränderung beim Erodieren ist meines Wissens mit neuen Geräten fast unerheblich. Zumindest habe ich keine relevanten Daten oder Angaben hierzu bekommen.

Ich werde mich aber trotzdem einmal bei meinem Erodierer erkundigen und Euch dann meine Erkenntnisse mitteilen.

Gruß

Mark23

 

[luftauge]

Dieses Verglasen entstand doch beim Schärfen/Bearbeiten mit Lasern, sind beim Erodieren die Temperaturen nicht wesentlich geringer ?

Das Erodieren ist doch eigentlich eher ein "Absprengen" von Material mittels der Funken, eben funkenerosives Spanen.

Wird die möglicherweise beschädigte Randzone nicht beim Finishen sowieso wieder mechanisch aufgearbeitet, nachdem sie beim Härten nochmal verändert wird ?

Gruß Andreas

 

[Guenter]

@ luftauge: ist auch die Frage, ob die Oberfläche überhaupt nachbearbeitet werden soll. Wenn das Stück sauber erodiert wird, hätte man eine Oberfläche wie fein gestrahlt. Wenn man nachbearbeitet muß man sicher sein, daß die gesamte veränderte Schicht abgetragen wird, sonst sieht man es später.
Möglicherweise ist ja auch die Schicht bei modernen Geräten und Feinerodieren so gering, daß man sie vernachlässigen kann. Bei den Werkzeugmachern wird allerdings immer das gehärtete Stück erodiert, um keinen Verzug beim Härten zu erhalten. Ist sicher auch noch ein Gesichtspunkt.

 

[luftauge]

Man sogar spiegelblanke Flächen erodieren ! - ist aber teuer und dauert.
In dem WZ-bau, indem ich gelernt habe, wurden keine gehärteten Teile erodiert, zumindest nicht standardmässig, kommt auch auf Werkstoffnr., Form, Werkzeugart und Härteverfahren an !
@ Mark:
Ich würde bei dem Preis (ich hätte mehr angesetzt) ein paar €'s drauflegen und die Elektrode aufbrauchen !

Gruß Andreas

 

[mark23]

Hallo luftauge,

würde ich ja, aber was soll ich denn mit so vielen Messern ... willst Du vielleicht eins?

Gruß

Mark23

 

[luftauge]

Nee,
danke der Nachfrage - ich habe Mühe meine eigenen Projekte zügig fertigzustellen

Im Ernst:
Wenn die Elektrode sowieso vorhanden ist, wäre es doch allerübelste Verschwendung, nur ein Messer damit zu erodieren.
IMO wäre der Aufpreis für die Maschinenstunden den Aufwand/Überschuss wert, wenn Du schon die Chance hast, auf diesem Weg ein Messer anzufertigen, der Preis würde dann für das Einzelstück doch günstiger.
Man kann doch die anderen Rohlinge modifizieren, vielleicht gefällt der Entwurf jemandem aus dem Forum - vielleicht gefällt es auch Deinem Kontaktmann in der Firma

Gruß Andreas