Kooperationsprojekt zur Zerspanung bleifreier Stähle zwischen Zukunftsorientierte Zerspanung e.V. (ZoZ) und dem Verband der Deutschen Drehteile-Industrie (FMI) liefert Ergebnisse zur Verbesserung der Bearbeitungsbedingungen für den Werkstoff 1.0715.

Im Auftrag der beiden Kooperationspartner wurde an drei Forschungsstellen (GFE Schmalkalden, Institut für Werkzeugmaschinen – IfW der Universität Stuttgart, Institut für Produktionstechnik wbk des KIT) die Zerspanbarkeit des bleifreien Automatenstahls 1.0715 (11SMn30) im Vergleich zum bleihaltigen Werkstoff 1.0718 (11Mn30Pb30) untersucht. Besonders in der Großserienfertigung zeigt sich die deutlich geringere Werkzeugstandzeit des bleifreien Automatenstahls. Zudem neigen bleifreie Stähle zur Bildung von längeren Spänen, was sich negativ auf den störungsfreien Fertigungsablauf auswirkt.

Der Untersuchungsschwerpunkt lag auf der werkstoffangepassten makrogeometrischen Auslegung der Werkzeuge und der Optimierung der Bearbeitungsparameter, insbesondere bei verschiedenen Innenbearbeitungsverfahren (Bohren, Innendrehen, Gewindebohren und Gewindestrehlen). Die in den Untersuchungen verwendeten Werkzeuge wurden von interessierten Werkzeugherstellern (Hoffmann Group, Gühring KG und Paul Horn GmbH) bereitgestellt. Das Projekt wurde zudem vom Anwender Hugo Karrenberg & Sohn GmbH & Co. KG durch Bereitstellung von Werkstoffen unterstützt.

In experimentellen Untersuchungen wurden an beiden Werkstoffen verschiedene Kriterien wie mechanische Werkzeugbelastung, Spanform und Oberflächengüte erfasst und verglichen. Aus den Projektergebnissen konnten Maßnahmen und Empfehlungen für die Werkzeuggestaltung sowie die Wahl der Bearbeitungsparameter abgeleitet werden.