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Schweizer Bearbeitung – Nickellegierungsteile nach Spezifikation gefertigt
Inconel, Hastelloy, Monel, Waspaloy und ähnliche Hochtemperaturlegierungen gehören zu den anspruchsvollsten Werkstoffen für die Präzisionsbearbeitung. Wir haben unsere Schweizer CNC-Bearbeitung insbesondere im Hinblick auf die Eigenschaften, die diese Legierungen schwierig zu handhaben machen – und die Herstellung von Bauteilen mit engen Toleranzen für die Luft- und Raumfahrt-, Halbleiter- und Prozessindustrie zu ermöglichen.
Superlegierungen verfestigen sich beim Zerspanen schnell, speichern Wärme an der Werkzeugspitze und wirken stark abrasiv auf die Schneidkanten. Ein Lieferant ohne spezifisches Prozesswissen für diese Werkstoffe produziert Ausschuss oder Teile mit fehlerhaften Toleranzen – oft ohne dies bis zur KMG-Prüfung zu bemerken.
Warum Nickellegierungen schwer zu bearbeiten sind – und wie wir das Problem lösen
Nickel-Superlegierungen sind so konstruiert, dass sie den Kräften widerstehen, die bei der maschinellen Bearbeitung auf sie einwirken. Ihre außergewöhnliche Festigkeit bei hohen Temperaturen, ihre Verformungsbeständigkeit und ihre chemische Inertheit sind genau die Eigenschaften, die das Schneiden, Bohren, Gewindeschneiden und die Bearbeitung mit engen Toleranzen erschweren.
Das Verständnis dieser Eigenschaften auf Prozessebene – und nicht nur deren Kenntnisnahme – ist der Unterschied zwischen einem Lieferanten, der Nickellegierungen anbieten kann, und einem, der sie konstant nach Zeichnung liefern kann.
Hohe Wärmespeicherung in der Schneidzone
Nickellegierungen weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf (≈11 W/m·K für Inconel 625 gegenüber ≈160 W/m·K für Aluminium). Die beim Zerspanen entstehende Wärme verbleibt an der Werkzeugspitze, anstatt sich im Span abzuleiten. Dies beschleunigt den Werkzeugverschleiß und führt zu thermischen Verformungen an Präzisionsstrukturen.
Schnelle Kaltverfestigung
Viele Nickellegierungen – insbesondere Inconel 718 und Waspaloy – härten unter der Belastung bei der maschinellen Bearbeitung deutlich aus. Längeres Verweilen oder Reiben (selbst kurzzeitig) führt zu einer Oberflächenhärtung weit über die Härte des Grundmaterials hinaus, wodurch nachfolgende Bearbeitungsgänge zunehmend schwieriger werden.
Hohe Abrasivität durch harte Hartmetallpartikel
Das Chrom und andere karbidbildende Elemente in Superlegierungen erzeugen abrasive Partikel, die Schneidkanten schnell verschleißen. Werkzeuge, die auf Edelstahl Tausende von Teilen überstehen, halten auf Inconel oft nur Hunderte von Teilen – und der Ausfall erfolgt häufig plötzlich, nicht allmählich.
Hohe Festigkeit und Zähigkeit – nicht Sprödigkeit
Im Gegensatz zu gehärteten Stählen, die spröde sind, zeichnen sich Nickel-Superlegierungen durch ihre Zähigkeit aus. Sie sind bruchfest und erfordern gleichzeitig hohe Schnittkräfte. Dadurch werden Schneidwerkzeug, Maschinenspindel und Werkstückspannung gleichzeitig belastet – was präzise Aufspannungen und ein korrektes Vorschub-Schnitttiefen-Verhältnis bedingt.
Wie wir diese Herausforderungen bewältigen
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01Scharfe, hochwertig beschichtete Einsätze wurden proaktiv verändert Wir verwenden TiAlN- und AlCrN-beschichtete Hartmetallwerkzeuge mit definierten Wendeschneidplattenwechselintervallen, nicht bis zum Verschleiß. Beim Langdrehen wird die Wendeschneidplattengeometrie speziell für Nickellegierungen ausgewählt (positiver Spanwinkel, scharfe Schneide, geringe Schneidkantenabrundung).
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02Hochdruckkühlmittel (HPC) wird auf die Schneidzone gerichtet. Kühlmittel unter hohem Druck durchbricht die Wärmegrenzschicht an der Werkzeugspitze, spült Späne effizient ab und verhindert erneutes Spanschneiden. Wiederaufschneiden von Spänen ist eine der Hauptursachen für Oberflächenbeschädigungen beim Drehen von Nickellegierungen.
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03Kontinuierliche Zufuhr – kein Verweilen, kein Reiben Der häufigste Fehler bei der Bearbeitung von Nickellegierungen ist das Unterbrechen des Bearbeitungsprozesses oder das Durchführen zu leichter Schlichtgänge. Wir programmieren kontinuierlichen Eingriff, korrigieren die Spanbelastung und vermeiden Bedingungen, die zu Kaltverfestigung führen.
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04Die starre, schweizerische Laufbahnkonstruktion minimiert Vibrationen und Rattern. Unsere CITIZEN-Schlittenspindelmaschinen stützen das Stangenmaterial mittels der Führungsbuchse innerhalb von 1–2 mm der Schnittkante. Dieser nahezu null Überstand verhindert praktisch jegliche Durchbiegung bei schlanken Nickellegierungsteilen, bei denen es beim herkömmlichen Drehen zu Rattern kommen würde.
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05Dimensions- und mikrostrukturelle Überprüfung des ersten Artikels Bei neuen Nickellegierungsprogrammen prüfen wir neben den Abmessungen auch die Oberflächenbeschaffenheit: keine nachgehärtete weiße Schicht, keine Mikrorisse an Bohrungen oder Gewinden. Für Luft- und Raumfahrtprogramme dokumentieren wir die Oberflächenbeschaffenheit gemäß AS9100D.
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06Materialrückverfolgbarkeit vom Werkszeugnis bis zum fertigen Bauteil Wir gewährleisten die Chargenrückverfolgbarkeit aller Nickellegierungsrohstoffe. Materialprüfberichte (chemische Eigenschaften + mechanische Eigenschaften gemäß AMS oder ASTM) werden auf Anfrage jeder Bestellung beigefügt.
Was dies für Ihre Teile bedeutet
Wenn Sie uns eine Zeichnung einer Nickellegierung zusenden, erhalten Sie Teile, die Ihren Maßvorgaben entsprechen – keine Teile, die zwar „gut aussehen“, aber bei der Koordinatenmessung durchfallen. Wir halten bei Inconel und Hastelloy standardmäßig eine Toleranz von ±0.005 mm für Außendurchmesser, Innendurchmesser und Länge ein. Bei bestimmten Durchmessern sind während der Produktion noch engere Toleranzen möglich. DFM-Test.
Nickellegierungen, die wir für Präzisions-CNC-Teile bearbeiten
Richconn Wir bearbeiten Nickellegierungen und Hochtemperatur-Superlegierungen für kleine Präzisionsteile, Steckverbinderstifte, Ventilkomponenten, Sensorgehäuse, Gewindefittings und andere kundenspezifische Metallteile. Wählen Sie unten eine Legierung aus, um praktische Bearbeitungshinweise, geeignete Anwendungen und DFM-Überlegungen anzuzeigen.
UNS N06625 · ASTM B446 / AMS 5666
Inconel 625Auch bekannt als Alloy 625 oder NiCrMo-3.
Warum Ingenieure Inconel 625 spezifizieren
Inconel 625 wird häufig gewählt, wenn das Bauteil eine hohe Korrosionsbeständigkeit, gute Zähigkeit und stabile Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen erfordert. Es ist eine praktische Wahl für Anlagen in Meerwasserumgebungen, Bauteile für die chemische Verfahrenstechnik, Komponenten für die Halbleiterindustrie und hochpräzise Bauteile mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen.
Bei der Bearbeitung auf Langdrehautomaten besteht die größte Herausforderung in der Wärmekonzentration und der Kaltverfestigung. Richconn Im Normalfall empfiehlt er, wenn möglich, geglühtes Stangenmaterial, einen stabilen Eingriff des Schneidwerkzeugs, scharfe, beschichtete Hartmetallwerkzeuge und eine sorgfältige Spanabfuhr für Teile mit kleinem Durchmesser.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Verwenden Sie scharfe Einsätze mit positiver Spanfläche und vermeiden Sie Reibung bei den Feinbearbeitungsgängen.
- Um das Risiko einer Arbeitsverfestigung zu verringern, sollte die Zufuhr kontinuierlich erfolgen.
- Verwenden Sie Hochdruckkühlmittel oder gezieltes Kühlmittel für tiefe Bohrungen und Gewinde.
- Bei schlanken Bauteilen trägt die Schweizer Führungsbuchsenunterstützung zur Kontrolle von Durchbiegung und Rattern bei.
UNS N07718 · ASTM B637 / AMS 5662 / 5663
Inconel 718Aushärtbare Nickel-Chrom-Legierung für hochfeste Bauteile.
Warum Ingenieure Inconel 718 spezifizieren
Inconel 718 wird eingesetzt, wenn Festigkeit, Dauerfestigkeit und Hochtemperaturverhalten wichtiger sind als gute Bearbeitbarkeit. Es wird häufig für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, Turbinenkomponenten, hochfeste Verbindungselemente und kritische Maschinenteile spezifiziert.
Die Bearbeitungsreihenfolge ist wichtig. Wenn die Zeichnung es zulässt, Richconn Üblicherweise wird die Schrupp- und Schlichtbearbeitung im lösungsgeglühten Zustand empfohlen, gefolgt von einer Wärmebehandlung. Die Bearbeitung von vollständig ausgehärtetem 718er Stahl ist zwar möglich, jedoch müssen Werkzeugstandzeit, Zykluszeit und Kosten im Rahmen der fertigungsgerechten Fertigung (DFM) überprüft werden.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Die Reihenfolge der Wärmebehandlung sollte vor Produktionsbeginn bestätigt werden, um unnötige Bearbeitungsrisiken zu vermeiden.
- Verwenden Sie eine kontrollierte Spanbelastung; leichte Schleifschnitte können die Oberfläche schnell härten.
- Gewindefräsen ist die bevorzugte Methode für kleine Innengewinde, bei denen ein hohes Risiko des Gewindeschneidens besteht.
- Planen Sie proaktive Werkzeugwechsel, anstatt Werkzeuge so lange laufen zu lassen, bis ein sichtbarer Ausfall erkennbar ist.
UNS N10276 · ASTM B574
Hastelloy C-276Nickel-Molybdän-Chrom-Legierung für aggressive chemische Umgebungen.
Warum Ingenieure Hastelloy C-276 spezifizieren
Hastelloy C-276 wird für Bauteile ausgewählt, die aggressiven Chemikalien, Säuregemischen, Chloriden und anspruchsvollen Prozessumgebungen ausgesetzt sind. Es findet breite Anwendung in der chemischen Verfahrenstechnik, in pharmazeutischen Anlagen, in Halbleiterprozessanlagen und bei korrosionsbeständigen Fluidkomponenten.
Im Vergleich zu einigen Inconel-Sorten ist C-276 etwas toleranter gegenüber Beschädigungen, führt aber aufgrund seiner Legierungszusammensetzung dennoch zu schnellem Werkzeugverschleiß. Bei Präzisionsteilen sind Spankontrolle und Gratvermeidung oft wichtiger als eine bloße Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Verwenden Sie starre Vorrichtungen und scharfe Werkzeuge, um Kantenaufbau und eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit zu vermeiden.
- Lange Späne müssen sorgfältig kontrolliert werden, insbesondere bei Schweizer Werkstücken mit kleinem Durchmesser.
- Die Entgratungsstrategie sollte für Dichtkanten und kleine Querbohrungen bestätigt werden.
- Für prozessberührende Oberflächen sollten die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit in der Zeichnung definiert werden.
UNS N04400 · ASTM B164 / B165
Monel 400Nickel-Kupfer-Legierung mit guter Beständigkeit gegenüber Meeres- und Chemikalien.
Warum Ingenieure Monel 400 spezifizieren
Monel 400 wird häufig für Schiffsausrüstung, Pumpen- und Ventilteile, Ölfeldkomponenten und korrosionsbeständige Verbindungselemente verwendet. Es ist im Allgemeinen besser zerspanbar als viele Nickel-Superlegierungen, kann aber zähe Späne erzeugen und erfordert dennoch scharfe Werkzeuge und stabile Schnittbedingungen.
Richconn Wir können Monel-Teile bearbeiten, die Drehen, Bohren, Gewindeschneiden, Nuten, Planflächen und kleine Fräsmerkmale erfordern. Für Teile mit hoher Rundlaufgenauigkeit oder schlanker Geometrie ist die Langdrehbearbeitung in der Regel das bessere Verfahren.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Rechnen Sie mit klebrigem Spanverhalten; Werkzeuggeometrie und Kühlmittelwahl sind entscheidend.
- Verwenden Sie scharfe Schneidkanten, um Verschmieren und Einreißen der Oberfläche zu vermeiden.
- Bei Bauteilen mit hohem Produktionsvolumen sollte die Spanbruchfestigkeit während der Musterfertigung überprüft werden.
- Die Anforderungen an den Ra-Wert und die kosmetischen Eigenschaften sollten vor der Angebotserstellung klar spezifiziert werden.
UNS N07001 · AMS 5708 / 5709
WaspaloyHochtemperatur-Nickelbasis-Superlegierung für anspruchsvolle Bauteile.
Warum Ingenieure Waspaloy spezifizieren
Waspaloy kommt zum Einsatz, wenn ein Bauteil auch bei hohen Temperaturen seine Festigkeit behalten muss. Es ist ein hochbelastbarer Werkstoff für anspruchsvolle Anwendungen, zählt aber auch zu den am schwierigsten zu bearbeitenden Nickellegierungen. Kleine Bohrungen, feine Gewinde, dünne Wände und unterbrochene Schnitte erfordern besondere Sorgfalt.
Richconn Wir empfehlen eine frühzeitige DFM-Prüfung für Waspaloy-Projekte. In vielen Fällen können geringfügige Anpassungen an Gewindeform, Eckradius, Wandstärke oder Bohrungstiefe das Bearbeitungsrisiko reduzieren, ohne die Funktion des Bauteils zu verändern.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Überprüfen Sie den Wärmebehandlungszustand, bevor Sie die Bearbeitungsreihenfolge festlegen.
- Vermeiden Sie nach Möglichkeit unnötig tiefe Mikrolöcher und scharfe Innenkanten.
- Verwenden Sie konservative Schnittparameter und führen Sie häufige Werkzeugprüfungen durch.
- Eine Validierung des Prototyps wird empfohlen, bevor die Produktion auf Serienmengen hochskaliert wird.
UNS N06600 · ASTM B166
Inconel 600Nickel-Chrom-Eisen-Legierung für Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit.
Warum Ingenieure Inconel 600 spezifizieren
Inconel 600 wird aufgrund seiner Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit sowie seiner stabilen Leistungsfähigkeit in wärmeintensiven Anwendungen eingesetzt. Es findet sich auch in etablierten Industrieanlagen und Spezialausrüstungen, für die das Material bereits qualifiziert ist.
Für die Präzisionsbearbeitung ist Inconel 600 im Allgemeinen besser zu handhaben als 718 oder Waspaloy, aber es erfordert dennoch korrekte Vorschübe, scharfe Werkzeuge und eine präzise Kühlmittelkontrolle, um Kaltverfestigung und Probleme mit der Oberflächenqualität zu vermeiden.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Um die Kaltverfestigung an der Schnittfläche zu reduzieren, sollte ein gleichmäßiger Vorschub gewährleistet sein.
- Verwenden Sie die Kühlmittelsteuerung zum Bohren, Gewindeschneiden und für kleine Innenbearbeitungen.
- Prüfen Sie die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit, bevor Sie die Strategie für den letzten Bearbeitungsgang auswählen.
- Geeignet sowohl für Prototypen als auch für Serienproduktion, sofern Stangenmaterial verfügbar ist.
UNS N06022 · ASTM B574
Hastelloy C-22Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung für oxidierende und reduzierende Medien.
Warum Ingenieure Hastelloy C-22 spezifizieren
Hastelloy C-22 wird für anspruchsvolle chemische und pharmazeutische Umgebungen gewählt, in denen sowohl oxidierende als auch reduzierende Medien auftreten können. Es wird häufig für korrosionsbeständige Armaturen, Ventilkomponenten, prozessberührende Bauteile und Komponenten von Fluidsystemen eingesetzt.
Das Bearbeitungsverhalten ähnelt dem von C-276 und stellt hohe Anforderungen an den Werkzeugzustand, die Spanabfuhr und die Gratkontrolle. Bei Teilen, die elektropoliert werden müssen, Dichtflächen aufweisen oder besondere Reinheitsanforderungen erfüllen, sollte der Bearbeitungsprozess vor Produktionsbeginn festgelegt werden.
Richconn Bearbeitungshinweise
- Verwenden Sie stabile Schnittparameter und vermeiden Sie Reibung bei den letzten Durchgängen.
- Definieren Sie klare Gratgrenzen für kleine Löcher, Öffnungen und Dichtkanten.
- Prüfen Sie gegebenenfalls die Nachbearbeitung, z. B. Passivierung oder Elektropolieren.
- Bei Bauteilen von Fluidsystemen ist die Gewindequalität und die Oberflächenbeschaffenheit der Dichtfläche sorgfältig zu prüfen.
Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Nickellegierung? Senden Richconn Bitte teilen Sie uns Ihre Zeichnung, den Materialbedarf, die Jahresmenge und die Toleranzvorgaben mit. Wir prüfen dann, ob die Bearbeitung auf einer Langdrehmaschine, per CNC-Drehen oder durch Drehen und Fräsen die geeignetste Methode ist.
Angebot anfordern →Schweizer Bearbeitungsmöglichkeiten für Nickellegierungen
Unsere Langdrehmaschinen mit Langdrehspindel sind die optimale Plattform für die Bearbeitung von Stangenmaterial aus Nickellegierungen. Die Führungsbuchsenlagerung im Millimeterbereich der Schnittkante gewährleistet die für diese Legierungen erforderliche Steifigkeit.
Schweizer Drehen (Außendrehen, Plandrehen, Konturdrehen)
Präzisions-Außendrehen, Plandrehen, Kegelkonturdrehen und Profilieren von Nickellegierungen auf CITIZEN A-Serien-Langspindeldrehmaschinen. Kontrollierte Spanbelastung während des gesamten Zyklus.
- Außentoleranz ±0.005 mm Standard
- Stangenbereich Ø0.5–25 mm (A-Serie)
- Oberflächenrauheit Ra ≤ 0.8 μm Standard
- Fasen, Radien und Stufenmerkmale im Zyklus
Innenbohren und Ausbohren
Durchgangslöcher, Sacklöcher und Bohrungen mit Innendurchmesser in Nickellegierungen erfordern sorgfältige Vorbohrzyklen, Hochdruckkühlung und geeignete Bohrgeometrien, um eine Kaltverfestigung an den Lochwänden zu vermeiden.
- Mindestbohrdurchmesser Ø0.3 mm
- Hochdruckkühlmittel (HPC)-Standard
- Peck-Bohrzyklus für Tiefen >3×D
- Aufreiben der Bohrungen auf Toleranz H7 / H6
Gewindeschneiden (innen & außen)
Einpunkt-Gewindeschneiden und Gewindefräsen für Innen- und Außengewinde. Das Gewindefräsen ist bei Inconel 718 und Waspaloy aufgrund seiner Zuverlässigkeit dem Gewindeschneiden deutlich vorzuziehen.
- M1.0 – M24 metrische Gewinde
- #0-80 bis 1/2-20 UNC/UNF
- Gewindefräsen für schwierige Legierungen
- Gewindeprüfung mit Gut/Ausschuss-Lehren
Live-Fräsen & Exzenterfunktionen
Flächen, Nuten, Keilnuten, Querbohrungen und außermittige Bohrungen an Nickellegierungsteilen mit den angetriebenen Werkzeugstationen unserer CITIZEN-Maschinen. Höchste Präzision in einer einzigen Aufspannung.
- Kreuzlöcher ab Ø0.5 mm
- Flach- und Sechskantprofile (Polygonfräsen)
- Schlitze bis zu 0.5 mm Breite
- Positionstoleranz ±0.01 mm zur Mitte
Oberflächenveredelung für Nickellegierungen
Für die Einsatzbedingungen von Nickellegierungen geeignete Nachbearbeitungsoptionen. Elektropolieren wird häufig für prozessberührende Oberflächen in Halbleiter- und pharmazeutischen Anwendungen spezifiziert.
- Elektropolieren (EP) — Ra ≤ 0.25 μm
- Passivierung gemäß ASTM A967
- Abrasives Honen auf Ra ≤ 0.2 μm
- Extrusionshonen von Bohrungsflächen
Dreh- und Fräsarbeiten mit größerem Durchmesser
Für Nickellegierungsteile mit einem Durchmesser von mehr als 25 mm bearbeiten unsere Dreh-Fräszentren CITIZEN BNC-40 und MAZAK Stangenmaterial bis zu 120 mm Durchmesser mit voller angetriebener Fräsfunktion und der gleichen Standardtoleranz von ±0.005 mm.
- Stangenbereich Ø25–120 mm
- Y-Achsen-Fräsen auf CITIZEN BNC-40
- Vollständiges OD-/Gesichts-/ID-System in einem Setup
- Geeignet für Ventilkörper, Flansche, Armaturen
Wohin Schweizer Teile aus Nickellegierung gelangen
Jede der folgenden Anwendungen stellt einen Fall dar, in dem Maßabweichungen nicht akzeptabel und ein Materialaustausch keine Option ist. Genau für solche Anwendungen sind wir konzipiert.
Halbleiterprozessanlagen
Gaszufuhr, Druckregelung und Prozesskammerkomponenten erfordern Korrosionsbeständigkeit gegenüber aggressiven Prozessgasen (HF, Cl₂, HCl) und eine ultrareine Oberflächenbeschaffenheit. Inconel 625, Hastelloy C-276 und Monel 400 sind gängige Werkstoffe.
Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
Turbinentriebwerkskomponenten, Betätigungssystemkomponenten und Strukturbefestigungselemente für den Einsatz bei hohen Temperaturen oder in aggressiven Umgebungen. Hauptsächlich verwendete Legierungen: Inconel 718, 625 und Waspaloy. AS9100D-zertifiziert mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit und FAIR-Dokumentation.
Chemische und pharmazeutische Verarbeitung
Reaktoreinbauten, Wärmetauscherkomponenten, Rührwerkswellen und Teile für die Fluidförderung in aggressiven Säureumgebungen. Hastelloy C-276 und C-22 sind die Referenzlegierungen für diese Anwendungen. Für produktberührende Oberflächen ist eine elektropolierte Oberfläche erhältlich.
Öl, Gas & Bohrloch
Bohrlochsensoren, Bohrlochkopfkomponenten und Unterwasserhardware, die in H₂S-reichen, schwefelhaltigen Umgebungen und unter Hochdruck-/Hochtemperaturbedingungen (HPHT) eingesetzt werden. Inconel 625 und 718 sind die primären Legierungen zur Einhaltung der Normen NACE MR0175 / ISO 15156.
Medizin & Labor
Chirurgische Instrumente, Komponenten für Diagnosegeräte und Bauteile für Analysegeräte, bei denen Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und Maßgenauigkeit aufeinandertreffen. Material und Oberflächenbeschaffenheit sind entscheidende Faktoren für Teile mit medizinischem Kontakt.
Marine und Unterwasser
Komponenten für den Einsatz in Meerwasser, Unterwasserverbinder und Befestigungselemente für die Schifffahrt, bei denen Beständigkeit gegen Chloridspannungsrisskorrosion unerlässlich ist. Monel 400 und Inconel 625 sind die bewährten Werkstoffe für Salzwasserumgebungen. Wir fertigen Steckverbinder, Wellen und Gewindekomponenten für diese Anwendungen.
Verfahrenstechnik für die Bearbeitung von Superlegierungen
Die folgenden Parameter stellen unsere Standard-Ausgangspunkte für die Schweizer Bearbeitung von Nickellegierungen dar. Jedes neue Programm wird anhand dieser Basiswerte überprüft und entsprechend der spezifischen Teilegeometrie, dem Legierungszustand und den Toleranzanforderungen angepasst.
Schnittparameter nach Legierungsfamilie
Dies sind produktionserprobte Startparameter. Beim Schlichten wird mit reduziertem Vorschub im unteren Drehzahlbereich gearbeitet; beim Schruppen werden höhere Vorschübe bei reduzierter Drehzahl eingesetzt, um der Kaltverfestigung vorzubeugen.
| Legierung | Geschwindigkeit (Vc) | Zuführen (Fn) | Werkzeugbau |
|---|---|---|---|
| Inconel 625 | 20–35 m/Min | 0.05–0.12 mm/U | TiAlN / AlCrN-Carbid |
| Inconel 718 | 15–25 m/Min | 0.06–0.14 mm/U | AlCrN-Carbid / CBN-Finish. |
| Hastelloy C-276 | 25–45 m/Min | 0.06–0.12 mm/U | TiAlN-Carbid |
| Monel 400 | 40–70 m/Min | 0.08–0.18 mm/U | Standard-Hartmetall |
| Waspaloy | 10–20 m/Min | 0.08–0.15 mm/U | AlCrN-Carbid / CBN erforderlich. |
Warum Schweizer Maschinen die richtige Plattform sind
Die Führungsbuchse einer Schweizer Langdrehmaschine stützt das Stangenmaterial innerhalb von 1–3 mm vom Schnittpunkt. Dadurch entsteht eine extrem steife Schnittbedingung, deren Nachbildung auf einer herkömmlichen CNC-Drehmaschine aufwendige Spezialvorrichtungen erfordern würde.
Bei Nickellegierungen ist diese Steifigkeit unerlässlich – sie ermöglicht die Einhaltung gleichbleibender Toleranzen. Ohne sie führen die hohen Schnittkräfte des Materials zu einer Durchbiegung des Werkstücks während des Schnitts, was zu konischen, unrunden Profilen und Rattermarken führt, die typisch für die Bearbeitung von Superlegierungen auf unzureichend gelagerten Maschinen sind.
Überprüfung der Oberflächenintegrität bei Luft- und Raumfahrtprogrammen
Für Bauteile aus Nickellegierungen, die in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, bieten wir die Prüfung der Oberflächenintegrität als Teil der Erstbemusterung an. Diese umfasst die Sichtprüfung auf nachgehärtete weiße Schichten, die Überprüfung der Oberflächenrauheit an mehreren Stellen sowie die Mikrohärteprüfung an kritischen Merkmalen. Dies ist nicht bei allen Programmen standardmäßig enthalten – besprechen Sie Ihre Anforderungen im Rahmen der DFM-Prüfung, und wir erstellen den passenden Prüfplan.
Unsere Meinung zu Nickellegierungen – Konsequent
Diese Toleranzen stellen die Ergebnisse unserer CMM-Berichte über die gesamte Produktionsreihe hinweg dar, nicht die optimalen Ergebnisse des ersten Prototyps.
Außendurchmesser-/Innendurchmesser-Maßtoleranz
Standardmäßige Fertigungstoleranzen für gedrehte und gebohrte Elemente in Inconel, Hastelloy und Monel. Engere Toleranzen (±0.002–0.003 mm) sind für bestimmte Elemente im Rahmen der DFM-Prüfung erreichbar.
Minimaler Teiledurchmesser
Schweizer Gleitspindelmaschinen verarbeiten Stangenmaterial aus Nickellegierungen ab Ø0.5 mm, einschließlich Pogo-Pin-Kontakten, Tastspitzen und Feinrasterverbindern aus Monel 400 und Inconel 625.
μm Standard-Oberflächenbeschaffenheit
Eine Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0.8 μm ist beim Außendrehen von Nickellegierungen standardmäßig erreichbar. Elektropolieren bis zu einer Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0.25 μm ist für prozessberührende Oberflächen möglich. Gehonte Bohrungen erreichen eine Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0.2 μm.
mm Geometrische Toleranzen
Rundheit, Zylindrizität und Koaxialität von schweizergedrehten Nickellegierungsteilen. Lagegenauigkeit der Querbohrungen ±0.01 mm zur Mittellinie. Verifiziert mittels Koordinatenmessmaschine gemäß ASME Y14.5.
Fragen zur Schweizer Bearbeitung von Nickellegierungen
Ja, wir bearbeiten gealtertes Inconel 718 – wir empfehlen jedoch dringend, die Wärmebehandlungssequenz im Rahmen der DFM-Prüfung mit uns zu besprechen. Gealtertes 718 (≈36–45 HRC) erfordert CBN-Werkzeuge für die Schlichtbearbeitung, deutlich niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und häufigere Werkzeugwechsel. Die Wirtschaftlichkeit unterscheidet sich erheblich von der Bearbeitung im geglühten Zustand. Für die meisten Programme ist folgende Sequenz empfehlenswert: Schruppen im lösungsgeglühten Zustand → Wärmebehandlung (Lösungsglühen + Auslagern) → Schlichten der kritischen Merkmale im gealterten Zustand. Dadurch wird der Materialabtrag im schwierigen gealterten Zustand minimiert und gleichzeitig die erforderlichen Endmaße und Oberflächengüte erreicht. Wir beraten Sie gerne, welche Optionen für Ihre spezifische Bauteilgeometrie realisierbar sind.
Ja. Sämtliches in der Produktion verwendetes Nickellegierungs-Stangenmaterial wird mit vollständigen Materialprüfberichten (MTRs) bezogen, die die Chargennummer, die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften gemäß der jeweiligen AMS- oder ASTM-Spezifikation dokumentieren (z. B. AMS 5666 für Inconel 625, AMS 5663 für Inconel 718, ASTM B574 für Hastelloy C-276). Die MTRs werden aufbewahrt und sind für den Versand der Fertigteile verfügbar. Für Projekte mit spezifischen Bezugsquellen oder Einschränkungen bei der Materialbeschaffung informieren Sie uns bitte bereits bei der Angebotserstellung. Wir prüfen dann die Verfügbarkeit des Materials.
Die Lieferzeit für Erstmuster und Muster beträgt bei Nickellegierungen in der Regel 15–25 Werktage – etwas länger als bei Edelstahl oder Aluminium. Dies liegt an der Rohmaterialbeschaffung und der Notwendigkeit einer sorgfältigeren Prozessvalidierung beim ersten Produktionslauf. Nach Freigabe des Erstmusters beträgt die Produktionszeit 20–40 Werktage, abhängig von der Menge, der Teilekomplexität und ob Nachbearbeitungsschritte (Elektroerosion, Honen, Galvanisieren) erforderlich sind. Wir stellen Ihnen im Angebotsstadium einen verbindlichen Zeitplan zur Verfügung. Eilaufträge sind individuell möglich – kontaktieren Sie uns direkt, um dies zu besprechen.
Ja. Wir fertigen Innengewinde bis M1.0 (1.0 mm Steigung) und entsprechende Zollgrößen (#0-80 UNF) in Nickellegierungen. Unterhalb von M2.5 in Inconel oder Waspaloy ist das Gewindefräsen dem Gewindeschneiden deutlich vorzuziehen – die Gefahr der Kaltverfestigung während der Verweilzeit des Gewindebohrers am Grund eines Sacklochs ist erheblich, und ein Gewindebohrerbruch in einem Bauteil aus Nickellegierung ist schwer oder gar nicht zu beheben. Wir legen das Gewindeschneidverfahren im Prozessplan fest und bestätigen es im Rahmen der DFM-Prüfung.
Wir haben keine feste Mindestbestellmenge. Aufgrund der hohen Kosten für Nickellegierungen und der Rüstzeiten sind sehr geringe Stückzahlen (1–5 Stück) in der Regel nicht wirtschaftlich, es sei denn, Sie befinden sich in der Prototypen- oder Erstmusterphase. In diesem Fall berechnen wir entsprechende Rüstkosten. Bei Serienfertigungen sind Stückzahlen von 50–500+ Stück pro Lauf für schweizergedrehte Nickellegierungsteile üblich. Höhere Stückzahlen sind bei einfacheren Geometrien möglich. In Ihrem Angebot finden Sie Stückpreise in verschiedenen Mengenstufen, damit Sie entsprechend planen können.
Ja. Elektropolieren ist ein Standardverfahren nach der Bearbeitung, das wir über unser Netzwerk von Oberflächenveredelungspartnern koordinieren. Es wird routinemäßig bei Bauteilen aus Inconel 625, Hastelloy C-276 und C-22 angewendet, die für Anwendungen in der Halbleiterindustrie (Gashandhabung), in pharmazeutischen Reaktoren und in der Prozessindustrie bestimmt sind. Durch Elektropolieren wird die durch die Bearbeitung veränderte Oberflächenschicht entfernt und eine Oberflächenrauheit (Ra ≤ 0.25 µm) mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit an den Korngrenzen erzeugt. Auf Anfrage liefern wir auch blankgeglühte Rohrverschraubungen und VCR-Komponenten als Teil einer kompletten Fluidleitungsbaugruppe.
Bei Standardproduktionsprogrammen prüfen wir die Oberflächenrauheit (Ra) an festgelegten Stellen und bestätigen die Maßhaltigkeit mittels Koordinatenmessmaschine (KMM). Für Luft- und Raumfahrtprogramme sowie Programme mit expliziten Anforderungen an die Oberflächenintegrität bieten wir zusätzliche Prüfungen an, darunter Sichtprüfung auf nachgehärtete weiße Schichten, Mikrohärtemessungen an kritischen Oberflächen und in einigen Fällen Ätzprüfungen zur Darstellung von Wärmeeinflusszonen. Die Anforderungen an die Oberflächenintegritätsprüfung sollten in Ihrer Zeichnung oder Ihrem Qualitätsplan spezifiziert sein – wir legen das geeignete Prüfprotokoll im Rahmen der DFM-Prüfung fest und integrieren es in den Kontrollplan.
Ja. Inconel 625 (UNS N06625) und Inconel 718 (im entsprechenden Wärmebehandlungszustand gemäß NACE MR0175 / ISO 15156-3 Tabelle B.4) sind Standardwerkstoffe für Anwendungen in Bohrloch- und Bohrlochkopf-Anwendungen in H₂S-haltigen, schwefelhaltigen Umgebungen. Wir sind mit den Anforderungen an den Werkstoffzustand gemäß NACE MR0175 vertraut – für Inconel 718 bedeutet dies, dass die Härte im ausgehärteten Zustand ≤ 40 HRC betragen muss, was die Aushärtungstemperatur und -dauer begrenzt. Auf Wunsch liefern wir Bauteile mit Härteprüfberichten, die die NACE-Konformität bestätigen.
Senden Sie uns Ihre Zeichnung der Nickellegierung.
Wir prüfen die Geometrie, weisen auf alle DFM-spezifischen Aspekte Ihrer gewählten Legierung hin und lassen Ihnen innerhalb von 24–48 Stunden ein Angebot mit bestätigter Lieferzeit zukommen.
- Angebot innerhalb von 24–48 Stunden inklusive DFM-Notizen
- Legierungsspezifische Verfahrenstechnik kostenlos
- AS9100D- und IATF 16949-zertifizierte Fertigung
- AMS/ASTM-rückführbares Material mit vollständiger MTR
- Schweizer Stangenmaterial-Sortiment Ø0.5–120 mm
- Inconel · Hastelloy · Monel · Waspaloy · und mehr