Drehen von Edelstahl

Edelstahl lässt sich mithilfe von diversen Fertigungsverfahren der Zerspantechnik bearbeiten. Besonders häufig kommt das Drehen bei der Weiterverarbeitung von Edelstahl zum Einsatz. Bei dem Verfahren werden Späne des Werkstücks abgetragen. Die Fertigungstechnik kommt häufig bei der Herstellung von Schrauben oder Rohren zum Einsatz.

Was versteht man unter Drehen?

Wie bereits erwähnt, gehört das Drehen zu den sogenannten zerspanenden Fertigungstechniken. Das Ziel des Verfahrens ist es, das Werkstück in die benötigte Form zu bringen. Zum Einsatz kommt hierzu eine Drehmaschine. Ein Hauptaugenmerk der Technik ist, dass sich das Werkstück bei der Bearbeitung bewegt, während das Werkzeug still bleibt. Dies stellt einen großen Unterschied zum Fräsen dar.

Wenn Edelstahl gedreht wird, rotiert das Werkstück um die eigene Achse, während es gleichzeitig nach vorne geschoben wird. Dabei werden mithilfe des festsitzenden Werkzeugs Späne in dünnen Schichten abgetragen. 

Verschiedene Drehverfahren

Edelstahl kann mit verschiedenen Drehverfahren bearbeitet werden. Diese kommen dabei am häufigsten zum Einsatz:

  • Das Längs-Runddrehen ist die wichtigste und am weitesten verbreitete Variante.  Hierbei bewegt sich das Werkzeug parallel zur Drehachse. Bei der Methode können viele verschiedene Werkzeuge zum Einsatz kommen. Diese werden für die jeweiligen Bedürfnisse speziell angepasst.
  • Beim Quer-Plandrehen bewegt sich das Werkzeug senkrecht zur Drehachse. Das Verfahren stellt in aller Regel den ersten Arbeitsgang dar. Mittels der Technik wird in axialer Richtung eine Bezugsfläche erzeugt, welche für die weitere Bearbeitung des Werkstücks wichtig ist.

Weitere Verfahren, die zum Einsatz kommen, sind das Längs-Stech-Drehen sowie das Quer-Stech-Drehen.

Welche Probleme können beim Drehen von Edelstahl auftreten?

Das Drehen von Edelstahl stellt sich nicht immer unproblematisch dar. Stahl ist zwar der am häufigste zerspante Werkstoff, jedoch hängt die Zerspanbarkeit im großen Maße von den Legierungselementen, der vorher erfolgten Wärmebehandlung und dem Herstellungsprozess ab. Im Normalfall gilt, dass die Zerspanbarkeit mit dem Legierungsanteil abnimmt

Edelstahl weist in der Regel eine hohe Härte auf. Aus diesem Grund muss beim Drehen auf die Wärmeentwicklung geachtet werden. So ist es üblich, dass ein spezieller Kühlschmierstoff verwendet wird, ohne den sich das Werkstück verformen oder verziehen würde. Durch die Verwendung eines sehr kleinen Einstellwinkels kann ein starke Gratbildung beim Werksstück vermieden werden.

Damit eine Bearbeitung möglich wird, kommen bei einigen Werkstoffen, wie gehärtetem Stahl, spezielle superharte Schneidwerkstoffe zum Einsatz. Die Schnittkanten der Werkzeuge müssen sehr stabil sein, da es sonst zu einer Beschädigung der Oberfläche des Werkstücks kommen kann.

Was muss beim Drehen von Edelstahl beachtet werden?

Ob ein Werkstoff gedreht werden kann, hängt im großen Maße von dem Kohlenstoffgehalt, den vorher erfolgten Wärmebehandlungen und den Legierungselementen der Werkstoffs ab. Diese Eigenschaften bestimmen die Zerspanbarkeit. Jedoch spielen beim Drehen von Edelstahl auch weitere Faktoren noch eine Rolle:

  • Um ein ideales Ergebnis zu erhalten, sollte der Edelstahl lang spanend sein.
  • Die verwendete Drehmaschine muss über spezifische Schnittkräfte zwischen 1800 und 2850 N/mm² verfügen.
  • Die Zerspanbarkeit von Edelstahl kann durch den Zusatz von Schwefel verbessert werden.
  • Die Legierungselemente Nickel und Molybdän erhöhen die Temperaturbeständigkeit von Edelstahl. Jedoch verringert sich mit ihrem Anteil auch die Zerspanbarkeit.
  • Der Kohlenstoffanteil im Edelstahl bestimmt die Gefügebestandteile und somit die Zerspanbarkeit.
  • Damit ferritische und martensitische Edelstähle gedreht werden können, müssen sie mindestens eine Rockwellhärte von 55 aufweisen.
  • Der größte Durchmesser des zerspanten Werkstücks gibt die Drehzahl des Werkzeugs vor. Hiernach richtet sich ebenfalls der Vorschub.