Fräsning av rostfritt stål är en utmaning som kräver erfarenhet, precision och rätt utrustning, eftersom det krävs för att hantera materialets seghet och säkerställa noggrannhet vid bearbetningen. På Göteborgs Mekaniska Werkstad har vi lång erfarenhet av att hantera detta svåra material och uppnå högkvalitativa resultat. Oavsett om du behöver fräsa prototyper eller serietillverkning, finns vi här för att hjälpa dig att nå dina mål.
På Göteborgs Mekaniska Werkstad har vi en maskinpark som klarar alla typer av fräsningsprojekt. Vi använder både CNC-styrda och manuella fräsmaskiner för att uppnå flexibilitet. CNC-maskiner ger precision och effektivitet för större serier, medan manuella maskiner möjliggör snabb anpassning vid mindre serier eller specifika behov.
Rostfritt stål är ett mycket användbart material tack vare sin korrosionsbeständighet och höga hållfasthet. Samtidigt kan dess seghet och värmeutveckling göra bearbetning till en utmaning. Nedan följer en sammanhängande genomgång av de viktigaste faktorerna att tänka på när man fräser rostfritt stål, för att uppnå bra ytkvalitet och lång verktygslivslängd.
En av de första avgörande faktorerna vid fräsning av rostfritt stål är valet av verktyg. Hårdmetallverktyg (karbid) rekommenderas ofta framför snabbstål, eftersom de bättre tål de högre temperaturer och krafter som uppstår vid bearbetning av segt material.
För att ytterligare förbättra slitstyrkan och minska värmeutvecklingen kan verktyg med beläggning, exempelvis TiAlN eller AlTiN, vara mycket effektiva. Dessa moderna beläggningar bidrar till att stå emot nötning och motverka att spån fastnar på skären.
Skärdata, det vill säga skärhastighet och matning, behöver anpassas efter både materialets egenskaper och verktygsvalet. Här följer en generell tumregel för austenitiska rostfria stål (exempelvis 304 eller 316):
Skärhastighet (Vc): cirka 100–200 m/min när man använder hårdmetallverktyg. Med avancerade beläggningar och effektiv kylning kan man ibland gå upp mot 250–300 m/min, dock med ökade verktygskostnader som följd.
Matning (fz): omkring 0,04–0,10 mm per tand är vanligt vid normal fräsning. Vid grövre bearbetning kan intervallet höjas till 0,08–0,15 mm/tand, beroende på maskinstabilitet och verktygsdiameter.
God kylning är avgörande för att lyckas med rostfri bearbetning. Eftersom rostfritt stål leder värme sämre än många andra material stiger temperaturen snabbt i skärzonen. Det kan leda till både fasförhårdning av materialet och kraftigt ökat verktygsslitage.
Använd därför rikliga mängder kylvätska, helst vattenbaserad emulsion, och se till att strålen träffar direkt vid skärzonen för att effektivt föra bort värmen och transportera bort spån.
Rostfritt stål är segt och har en tendens att “hugga” i verktyget, vilket ger upphov till vibrationer (chattering). En stabil fräsmaskin och säker fixturering av arbetsstycket är därför grundläggande. Se till att:
Maskinen är i gott skick och har tillräcklig styvhet för den belastning som uppstår.
Arbetsstycket är ordentligt uppspänt utan risk för rörelse under bearbetningen.
En stor utmaning när man bearbetar rostfritt stål är dess benägenhet att härdas lokalt om skäret gnuggar mer än det skär. Att hålla en tillräckligt hög matning och en vass egg är avgörande för att undvika fasförhårdning, som i sin tur gör att bearbetningen blir ännu svårare.
I modern bearbetning av rostfritt stål kan dynamisk eller trokoidal fräsning vara en effektiv metod. I denna strategi används:
Lägre radiala ingrepp men högre axialt djup, vilket ger en jämnare belastning på verktyget.
Konstant spåntjocklek, vilket förbättrar spåntransporten och minskar värmeuppbyggnaden.
Tekniken bidrar ofta till längre verktygslivslängd och kan förbättra produktiviteten genom att man kan bibehålla en högre genomsnittlig skärhastighet.
Använd hårdmetallverktyg med beläggning för att klara de påfrestningar som rostfritt stål innebär.
Justera skärhastigheten (100–200 m/min) och matningen (0,04–0,10 mm/tand) enligt verktygs- och materialval.
Utnyttja riklig kylning och se till att kylvätskan kommer in i skärzonen.
Säkerställ maskinstabilitet och fixturering för att motverka vibrationer.
Undvik gnuggning och för låga matningar för att slippa fasförhårdning.
Överväg dynamisk eller trokoidal fräsning för jämnare belastning och bättre spåntransport.
Genom att ha koll på dessa punkter kan du fräsa rostfritt stål på ett effektivt och lönsamt sätt, med bättre ytkvalitet och längre verktygslivslängd som resultat.