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Kunststoffzerspanung Qualitätssteigerung beim Kunststoff-Tieflochbohren

| Autor / Redakteur: Josef Kraus / Josef-Martin Kraus

Beim Bohren von Tieflöchern in rotationssymmetrische Kunststoffteile hat es einen Qualitätssprung gegeben. Er ermöglicht die präzise Einarbeitung langer und enger zentrischer Fluid- und Leitungskanäle. Basis dafür war die Weiterentwicklung eines Tieflochbohrverfahrens aus dem Musikinstrumentenbau.

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In stabförmige Kunststoffteile lassen sich durchgehende zentrische Bohrungen präzise einarbeiten. Bei einer Länge bis zu 80 × D ist die Maßhaltigkeit bis auf 0,01 mm genau. (Bild: Wagner)
In stabförmige Kunststoffteile lassen sich durchgehende zentrische Bohrungen präzise einarbeiten. Bei einer Länge bis zu 80 × D ist die Maßhaltigkeit bis auf 0,01 mm genau. (Bild: Wagner)

Seit einigen Wochen erregt die Wagner GmbH & Co. KG, Hanau, mit einem außergewöhnlichen Tieflochbohrverfahren Aufmerksamkeit in der Kunststoffbranche. Damit erzeugt der Zerspaner zentrische, enge Kanäle in rotationssymmetrischen, bis zu 500 mm langen Kunststoffteilen. Anwendungen für diese Präzisionsteile werden in der Elektronik, Medizin-, Fluid- und Messtechnik gesehen.

Aufgrund der hohen Fertigungsgenauigkeit – so heißt es – geraten selbst „alte Hasen“ der Kunststoffzerspanung ins Staunen, zum Beispiel bei einer 500 mm langen rotationssymmetrischen Stange aus Kunststoff, in der eine zentrische Bohrung mit 2,5 mm Durchmesser komplett durchläuft. So etwas sehe man nicht alle Tage. Im Spritzgießverfahren ließen sich derart lange Bohrungen mit engem Durchmesser in dieser Qualität nicht erreichen.

Musikinstrumentenbau liefert Anregung zum Kunststoff-Tieflochbohren

In die Stange eingearbeitet werden die Bohrungen bis auf den Hundertstel-Millimeter genau. Dabei kann die Länge bis zu 80 × D betragen. Das ermöglicht, die Kanäle als Leitungs- oder Rohrsystem für fein kalibrierte Durchflüsse zu verwenden. Voraussetzung für solche Präzisionsanwendungen war die Weiterentwicklung eines Tieflochbohrverfahrens aus dem Musikinstrumentenbau. Die ersten Anfragen zur Bauteilfertigung sind bereits bei Wagner eingegangen.

Als Besonderheit des Verfahrens werden ein absolut zentrischer Bohrlochverlauf und die hohe Maßgenauigkeit hervorgehoben. Um diese Präzision zu erreichen, wird unter anderem mit speziellen, druckluftbeaufschlagten Langbohrern gearbeitet.

Dazu kommt eine weitere Verfahrenseigenschaft: die geringe Oberflächenrauheit der Kanalwandung. Sie beträgt weniger als 0,8 µm. Weitere Verfahrensinformationen werden laut Wagner vorerst nicht verraten. Man will den technischen Vorsprung in einen Wettbewerbsvorteil umwandeln. Zumindest in Deutschland dürfte der Kunststoffzerspaner zurzeit das einzige Unternehmen sein, das dieses Tieflochbohrverfahren beherrscht und anwendet.

Verfahren zum Tieflochbohren für alle technischen Kunststoffe geeignet

Das Verfahren lässt sich laut Wagner für alle technischen Kunststoffe nutzen, inklusive POM-H und PTFE. Aus diesen beiden Werkstoffen werden vielfach Bauteile für die Medizin- und Messtechnik gefertigt. Grund dafür ist ihre Temperaturfestigkeit. Infolge des Trends zu kompakten technischen Baugruppen sinkt nicht nur dort die Anzahl der Einzelteile.

Die Gerätehersteller setzen auf multifunktionale Komponenten. Laut Wagner schließt die Miniaturisierung und „Mechatronisierung“ von Baugruppen auch Kunststoffteile ein. Mit dem Tieflochbohrverfahren wird diese Entwicklung ein Stück weit vorangetrieben, weil sich im Spritzgießen derartig lange Bohrungen mit solch winzigen Durchmessern in dieser Qualität nicht erreichen lassen.

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