Verarbeitung

 


Hobeln und Fräsen von MDF-Kanten (Schmalflächen)

 

Einer der Hauptvorteile von MDF gegenüber andern plattenförmigen Holzwerkstoffen ist die Einfachheit, mit der die Platten geformt und die Kanten profiliert werden können. Profilierte Kanten können ohne großen Zusatzaufwand durch Schleifen oder Füllern direkt mit einer hohen Oberflächenqualität beschichtet werden. Zur Anwendung in der Möbelindustrie, in Einrichtungen und im Bauwesen kann fast jedes denkbare Profil in MDF eingefräst werden.

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Einfache Profile mit geschwungenen Kanten werden bevorzugt, weil sie leicht geschliffen und endbeschichtet werden können, und in Anwendungen unter hoher Belastung auch einen höheren Widerstand gegen Beschädigungen durch Stoßbelastung aufweisen. Unabhängig von der Komplexität der Profile sollten alle scharfgratigen Kanten abgerundet werden, um bei Farbbeschichtungen ausreichende Schichtdicken zu erzielen und einen höheren Widerstand gegen Beschädigungen durch Stoßbelastung zu erzielen.


Hartmetallwerkzeuge (Wolframkarbid)



Die weicheren Hartmetallqualitäten K10 und K20 werden für hartgelötete Einsätze verwendet, da die Ähnlichkeit der Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Werkzeugmaterialien und des Werkzeugkorpus das Risiko der Rissbildung vermindert.

Die Verfügbarkeit von Einwegwerkzeugen erlaubt die Verwendung der härteren Qualitäten K1 bis K5, welche die Vorteile guter Oberflächenqualitäten mit einer langen Standzeit verbinden. Obwohl diese härteren Qualitäten spröder und empfindlicher gegenüber Abrieb sind, erlaubt der geringe Sandgehalt von MDF trotzdem zufriedenstellende Leistungen.

Der Einsatz von Einwegwerkzeugen ist kostensparend, allein aufgrund verringerter Rüstzeiten, Unterhaltungskosten der Werkzeuge, und größerer Profilgenauigkeit, wobei die Notwendigkeit entfällt, die Werkzeuge einstellen zu müssen.
 

Polykrystalline Diamantwerkzeuge (PKD)



PKD-Werkzeuge werden vermehrt bei Großserienfertigung eingesetzt. Obwohl ihre Einstandskosten hoch sind, überdauern sie die Standzeit vergleichbarer HM-Werkzeuge um das 30 bis 50fache, unter der Voraussetzung, dass sie auf Maschinen mit überwachter Zufuhr eingesetzt werden.
 

Scherwirkung


Stoßeinwirkungen auf die MDF-Kanten (Schmalflächen) beim Eingriff der Schneidwerkzeuge können verringert werden, indem die Schneidwerkzeuge in einem Winkel von 10° zur Plattenoberfläche angeordnet werden und so eine Scherwirkung erzeugt wird.

Die Verwendung von Schneidwerkzeugen mit festem Profil oder von Einwegwerkzeugen trägt zu einer effizienten Spanabhebung und Verbesserung der Kantenqualität von MDF bei, zumal wenn die Schneidwerkzeuge paarweise oben und unten angeordnet werden.
 

Schneidengeometrie

 

Die bei MDF angewendeten Schneidwinkel müssen so ausgewählt werden, dass ein Gleichgewicht zwischen der Werkzeugstandzeit und der erzeugten Oberflächenqualität erreicht wird. Ein großer Schnittwinkel ist erforderlich, um saubere Schnitte bei minimaler Schneidenabstumpfung zu erreichen. Ein großer Freiwinkel verhindert die Reibung der Schneidenrückseite an den bearbeiteten Kanten (Schmalflächen). Eine Erhöhung dieser beiden Winkel wird jedoch durch die Notwendigkeit begrenzt, eine ausreichende Schneidendicke an der Werkzeugspitze zu erhalten.

Schneidwerkzeuge für MDF werden meist mit folgenden Winkeln angeboten:

Schnittwinkel () 10 bis 20°
Freiwinkel () 20 bis 22°

 

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Vorschubgeschwindigkeit



Um glatt bearbeitet Kanten (Schmalflächen) zu erzeugen, welche nur noch ein Minimum an Schleif- und Füllarbeiten erfordern, sollte die Vorschubgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass 8 bis 10 Einschnitte pro cm erzeugt werden, im Gegensatz zu 6 bis 8 Einschnitten, die bei einer typischen Massivholzbearbeitung als ausreichend angesehen werden. Die empfohlenen Vorschubgeschwindigkeiten hängen von der Schneidenzahl und der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkzeugs ab und können nach folgender Gleichung berechnet werden:

 

 

/min x Schneidenzahl

Vorschubgeschnwindigkeit (m/min) =

--------------------------------

 

100 x Einschnitte/cm


Bei zu niedriger Vorschubgeschwindigkeit üben die Werkzeuge Druck und Reibung auf die MDF-Kanten aus. Der resultierende hohe Druck auf die Schneiden und die Reibungswärme führen zu verminderter Standzeit des Werkzeugs. Bei zu hoher Geschwindigkeit erhöht sich der Abstand zwischen den Einschnitten, so dass vor der Beschichtung zur Erreichung einer ausreichenden Kanteglätte ein erhöhter Schleifaufwand erforderlich ist.

Bei Entwürfen, welche eine hohe Materialabnahme oder komplizierte Profilformen vorsehen, kann eine rohe Vorbearbeitung notwendig sein, gefolgt von einem zweiten Bearbeitungsgang mit dem die Oberfläche geglättet wird.

 

 

Schneiden-zahl

Vorschubgeschwindigkeit (m/min)
bei welcher 8 Einschnitte/cm erzeugt werden

 

3000 U/min

4500 U/min

6000 U/min

3

11

17

22

4

15

23

30

6

22

34

43

 


Schärfen der Werkzeuge



Die Werkzeuge sollten in geeigneten Intervallen geschärft werden, um sauber bearbeitete Kanten (Schmalflächen) ohne Poliereffekt und Faserausrisse zu erreichen. Schnittwinkel und Freiwinkel sollten bei jedem Nachschärfen beibehalten werden, um die Gebrauchsdauer des Werkzeugs zu verlängern. Die Werkzeuge sollten nur auf ihrer Vorderseite geschliffen werden, um die Verringerung des Schnittradius zu vermindern. Hartmetallbestückte Werkzeuge sollten mit einem 100er Diamantschleifer vorgeschliffen und dann mit 400-600er Scheiben poliert werden, um die Gebrauchsdauer der Schneide durch verbesserte Spanabnahme und Verringerung der Verklebung durch Harz zu erhöhen.

Der Zeitpunkt des Nachschärfens kann durch periodische Nachschau der bearbeiteten Kanten ungefähr bestimmt werden. Ein genaueres Verfahren arbeitet mit der Messung des vom Antriebsmotor aufgenommenen Stroms. Wird die Stromaufnahmen eines frisch geschärften Werkzeugs gleich 100 % gesetzt, sollte das Werkzeug nachgeschärft werden, wenn die Stromaufnahme um einen bestimmten Prozentsatz angestiegen ist, üblicherweise auf 110 bis 120%.