Trends & Innovationen

Auf den Zahn gefĂĽhlt

04.05.2010

Fräser: Zahntechnische Herausforderungen gibt es noch viele – Werkstoffe wie Zirkonoxid und Chrom-Kobalt sind schwer zu zerspanen. Die Gildemeister-Tochter Sauer in Stipshausen hat deshalb Versuche mit unterschiedlichen Werkzeug- und Werkzeugfabrikaten ausgeführt. Fräser von OSG erhöhten die Standmenge deutlich.

Bislang gab es in der Dentaltechnik in der Regel eine geschlossene Prozesskette: Unternehmen haben nicht nur den Werkstoff, sondern die gesamte Verfahrenstechnik angeboten. So waren Dentallabors bislang mit den Werkstofflieferanten nahezu „verheiratet“. Seit der Einführung neuer Werkstoffe wie Chrom-Kobalt und Zirkonoxid beabsichtigen sowohl Fräszentren als auch Zahntechniklabors die Bearbeitung selbst auszuführen.

Dazu benötigen sie aber eine offene Prozesskette. Die Systeme, die von unterschiedlichen Partnern zugekauft werden, müssen aber dennoch vernetzt sein und die gleichen Möglichkeiten bieten, wie die Systeme, die bisher im Einsatz waren. Mit den beiden 5-Achs-Dental-Fräszentren Ultrasonic 10 sowie Ultrasonic 20 linear bietet DMG eine durchgängige Baureihe für alle Dental-Indikationen in allen Materialien.

Ganzheitliche Betreuung
Aus Sicht der ganzheitlichen Betreuung war DMG deshalb auf der Suche nach geeigneten Werkzeugen. Konkret geht es um Kugel- und Torusfräser mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm. „Aufgrund des hohen Kobalt- und auch Chrom-Anteils ist der Werkstoff schwer und nur unter Berücksichtigung zahlreicher Einflussfaktoren zu bearbeiten“, erklärt Andreas Schwarz, Leiter Anwendungstechnik bei der Sauer GmbH. „Dabei wird insbesondere das Werkzeug gefordert. Selbst in der technischen Literatur findet man keinen Ansatz, wie dieses Material zu bearbeiten ist. Deshalb muss das vom Maschinen- und Werkzeughersteller selbst erarbeitet werden.“

In Stipshausen wurden aus diesem Grund Fräser unterschiedlicher Fabrikate getestet, denn die bis dahin erzielten Standmengen von 30 Einheiten waren definitiv zu wenig. Höhere Standmengen sind auch deshalb notwendig, weil in der Dentaltechnik zunehmend die Automatisierung Fuß fasst. Wegen des problematischen Werkstoffs müssten hier zahlreiche Schwesterwerkzeuge integriert werden, um einen mannlosen Betrieb zu gewährleisten.

Um bei den Tests objektive Ergeb-nisse zu erreichen, wurde von Sauer eine Standardronde für die unterschiedlichen Applikationen mit verschiedenen Werkzeugen entwickelt. Beim Schruppen setzt das Unternehmen meist Torusfräser mit einem Durchmesser von 3 mm ein und fährt Schnittgeschwindigkeiten von 75 m/min bei Drehzahlen von 8000 min-1. Beim Schlichten dagegen sind es 1-mm-Kugelfräser mit 150 m/min und 25 000 bis 30 000 min-1.

Standmenge verdoppelt
Diese Voraussetzungen waren für alle getesteten Werkzeuge gleich. Das Ergebnis: Mit den Fräsern von OSG konnte die Standmenge beim Schruppen auf 55 bis 60 Einheiten verdoppelt werden. Ein ähnliches Bild ergab sich beim Schlichten: 60 bis 80 Einheiten statt der bisher ereichten 30 Einheiten.

Das Thema Werkzeugstandmenge ist damit für die Verantwortlichen aber noch lange nicht abgeschlossen. Kontinuierlich wurden in Stipshausen neue Testreihen unter Berücksichtigung weiterer Stellgrößen durchgeführt. Als Beispiel wäre da die enorm breite Streuung der Materialeigenschaften zu nennen. „Wir haben festgestellt, dass bei einer Umstellung des Werkstofflieferanten auch die Fertigungsparameter in großem Maße geändert und angepasst werden müssen“, erklärt Schwarz. „Ob stranggezogen, gegossen oder eventuell noch nachvergütet, bei Chrom-Kobalt existieren gravierende Unterschiede.“

Und so ergaben sich auch bei den Tests unterschiedliche Erkenntnisse. Die verursachte Lautstärke des Werkzeugs im Einsatz beispielsweise ist auf Vibrationen zurückzuführen. Vibrationen, die bei den Ronden, die am Ende der Bearbeitung einem Netz dünnster Stege gleichen, nicht zu akzeptieren sind. Gleichzeitig minimieren diese Vibrationen auch die Standmenge. Diese Schwingungen hängen wesentlich von der Schneidengeometrie, von der Anzahl der Schneiden, deren Anordnung und dem Drall im Werkzeug ab.

Bearbeitungsstrategie als SchlĂĽssel
Diese Parameter inklusive der richtigen Gradzahl beim negativen Schliff scheint OSG aus Sicht der Verantwortlichen bestens gelöst zu haben. Der OSG-Fräser schneidet weit leiser als zahlreiche seiner Mitwettbewerber. Allerdings muss hier auch die entsprechende Bearbeitungsstrategie seitens Sauer berücksichtigt werden. Speziell auf den hochdynamischen Maschinen von Sauer werden die inneren Kavitäten immer fünfachsig simultan gefräst. Da ist es natürlich wichtig, dass das Werkzeug immer in einem optimalen Schnittwinkel einfährt.

Derzeit werden im Dental Excellence Center in Stipshausen auch die neuen 5-Schneiden-Torusfräser getestet. Man verspricht sich viel davon, konkrete Ergebnisse liegen derzeit aber noch nicht vor. Manfred Lerch


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