Das
Material der Fräser hat erheblichen Einfluss auf die Standzeit, also wie lange
die Fräser scharf und einsatzbereit bleiben. Einfache HSS-Fräser können da bei
weitem nicht mit den hoch legierten Qualitäten mithalten, sind dafür aber auch
billiger. Dennoch: Die höher legierten Fräser (M35/M38/M40/M42) liegen im
Preis/Leistungsverhältnis am Ende deutlich besser.
Vergleich:
Standzeit (Reihenfolge von gering => hoch): HSS, M38, M35, M40=M42 ("="
bedeutet sehr ähnlich in der Standzeit)
Kosten: (Reihenfolge von gering => hoch): HSS, M38, M35=M40, M42 ("="
bedeutet sehr ähnlich bei den Kosten)
Kosten/Standzeit: (Reihenfolge von schlecht => gut): HSS, M42, M35, M38=M40
("=" bedeutet sehr ähnlich bei Kosten/Nutzen)
Cobalt-haltig: M35, M42
HSS ist ein Werkzeugstahl, der für einfache Anwendungen durchaus ausreicht.
Die Legierungsbestandteile sind von Hersteller zu Hersteller sehr
unterschiedlich, es gibt also gute (z.B. aus M2) und weniger gute HSS-Fräser. HSS steht
einfach für High Speed Steel (Schnellarbeitsstahl), womit die Eignung bei
höheren Schnittgeschwindigkeiten und damit höheren Temperaturen, die z.B. beim Bearbeiten von Stahl zwangsläufig
entstehen, angezeigt werden soll. Viele der am Markt angebotenen HSS-Sorten haben
nur geringe Legierungsbestandteile von Wolfram (z.B. unter 2%) und Molybdän (1%) und
teilweise fehlen Chrom und Vanadium. Dadurch bleiben diese Werkzeugstähle
billig. In der Härte und Verschleißbeständigkeit bleiben sie deutlich hinter den
teureren Legierungen (M35/M38/M40/M42) zurück. Ein M40- oder M42-Fräser kann
durchaus 10-fach höhere Standzeiten wie ein einfacher HSS-Fräser aufweisen. Und
noch ein Hinweis aus der Praxis: Selten bekommen normale HSS-Fräser die
Aufmerksamkeit beim Schliff, wie dies bei den teureren Qualitäten der Fall ist.
Die deutlich höherwertigeren Legierungen M35 und M42 (Sie kennen sie
vielleicht eher unter der Bezeichnung HSS-E bzw. HSS-Co5 (=M35)
bzw. HSS-Co8 (=M42) enthalten neben Wolfram, Molybdän, Chrom und
Vanadium auch Cobalt* (Co-Anteil 5% bzw. 8%). Sie werden dadurch auch deutlich temperaturbeständiger
gegenüber normalen HSS Fräsern. M42 hat
gegenüber M35 einen höheren Molybdän- und auch Colbalt-Anteil. M42 ist dadurch
besser (z.B. in der Härte), aber auch merklich teurer als M35. Aufgrund der
sehr hohen Temperaturfestigkeit verwenden wir insbesondere M35 (=HSS-E, HSS-Co5)
vor allem für Edelstähle, da dort beim Bearbeiten oft sehr hohe Temperaturen
entstehen.
Die modernen, hochwertigen Legierungen M38 und M40 enthalten Wolfram, Molybdän, Chrom und Vanadium,
verzichten aber auf (teures) Cobalt und erreichen durch Zusatz von Al eine
erhebliche Kornverfeinerung. M38 und M40 haben gegenüber M42 einen höheren
Wolfram- und Vanadium-Anteil, M40 hat den höchsten Wolfram-Anteil aller vier
genannten Legierungen und einen höheren Molybdän-Anteil als M38. M40 besitzt die
gleiche Härte wie M42, hat aber eine höhere Biegefestigkeit und eine geringfügig
bessere Schlagbelastbarkeit als M42. M40 ist dadurch besser, aber auch merklich
teurer als M38, aber gegenüber M42, trotz gleicher bzw. besserer Eigenschaften,
merklich günstiger .
Die moderneren Qualitäten M38/M40 sind den älteren M35/M42 mittlerweile nicht
nur im
Preis/Leistungsverhältnis klar überlegen - so unsere Erfahrung. Nur dort, wo
sehr hohe Temperaturfestigkeiten erforderlich sind, haben M35 und M42 noch ihre
Berechtigung.
Voll-Hartmetall (VHM ), z.B. aus Wolframcarbit, ist praktisch eine gesinterte
Keramik, also gar nicht mit den oben genannten Metalllegierungen zu vergleichen.
Die hohe Härte wird mit hoher Sprödigkeit erkauft. Auf schweren Fräsen
(einige Tonnen !) können VHM-Fräser auch in der Stahlbearbeitung sinnvoll
eingesetzt werden. Bei instabileren Maschinenverhältnissen kann es bei der
Stahlbearbeitung sehr leicht zum Bruch kommen. Viele "Universal" VHM-Fräser für die
Stahlbearbeitung sind i.a. nicht wirklich scharf geschliffen und deshalb für die
Alu-, Kunststoff- oder Holzbearbeitung weniger geeignet. Es gibt aber auch
spezielle, scharf geschliffene VHM-Fräser für die Hartholz- und
Kunststoff-Bearbeitung, die dann aber besser nicht für die Stahlbearbeitung
eingesetzt werden sollten. VHM-Fräser sind vor allem sinnvoll einsetzbar für abrasive Stoffe (Kunststoffe mit Glasgewebe, übereutektische Alulegierungen
(=hohe Si-Anteile), Carbonfaserplatten, MDF-/HDF-Platten etc.). Bei solchen eher
weichen Materialien brauchen Sie dann keine besonders stabilen
Maschinenverhältnisse; die Bruchgefahr ist dort eher gering.