Ultraschallfräsen

Das Ultraschallfräsen (Ultrasonic Milling) gehört in der Metallbearbeitung zu den Fertigungsverfahren im Bereich Fräsen und dient der Herstellung einer gewünschten Kontur bei Formteilen aus Metall oder Keramik. Das spanende Verfahren der Hartbearbeitung basiert im Gegensatz zum herkömmlichen Fräsen auf dem Einsatz von Ultraschall und eignet sich daher auch gut zur Bearbeitung von sprödharten Werkstoffen wie Keramiken. Abtragsleistung und Produktivität sind vergleichsweise hoch. Ähnlich wie beim konventionellen Fräsen werden beim Ultraschallfräsen Werkzeugmaschinen mit einem Schwenkrundtisch und einer rotierenden Spindel eingesetzt. Um die Position des Werkstücks zu fixieren, wird es auf dem Schwenkrundtisch mithilfe einer Konstruktion eingespannt. Die Werkzeugmaschine arbeitet mit einem Fräser, der für den Materialabtrag am Werkstück verantwortlich ist. Während bei der konventionellen Fräsbearbeitung eine Rotationsbewegung mit einer Vorschubkraft zum Abtragen von Werkstoff genutzt wird, kommt beim Ultraschallfräsen eine Ultraschallunterstützung zum Einsatz. Diese Unterstützung versetzt das Werkzeug in eine gleichzeitig rotierende und oszillierende Bewegung, dank derer ein diskontinuierlicher Kontakt mit dem Bauteil stattfindet. Die für den Spanabtrag erforderliche Prozesskraft kann dank dieser Herangehensweise um bis zu 75 Prozent reduziert werden, bei einer Erhöhung des Materialabtrags um bis zu 300 Prozent. Das trennende Fräsverfahren lässt sich auf 5-Achs-Werkzeugmaschinen je nach Ausstattung mit vielen weiteren Fertigungsverfahren wie dem Schleifen, dem HPC-Fräsen, dem Honen oder dem Reibschweißen kombinieren.