Fräser Test

Beim Fräsen oder Fräsern handelt es sich um ein sogenanntes spanendes Fertigungsverfahren, also einen Prozess, bei dem Material vom Werkstück entfernt oder abgetragen wird. Dazu wird ein rotierendes Werkzeug bzw. ein rotierender Werkzeugkopf genutzt, weswegen es am ehesten mit dem Bohren oder dem Drehen vergleichbar ist. Die Besonderheit beim Fräsen ist, dass das Werkstück senkrecht oder schräg zur Rotationsachse platziert wird. Das Fräsverfahren eignet sich besonders, um ebene Flächen herzustellen (und gleicht somit vom Einsatzgebiet in erster Linie dem Hobeln), doch auch Bohrungen und Verzierungen sind auf diese Weise umsetzbar.

Klassischerweise werden Fräsen vor allem in der Holzbearbeitung verwendet, was aber nicht heißt, dass sie nicht auch für andere Materialien geeignet sind. Entsprechend spezialisierte Fräsen können auch zur Bearbeitung von Kunststoffen und Metallen verwendet werden, wobei dies im Heimwerker-Bereich eher die Ausnahme darstellt. Besonders beliebt sind Fräsen beim Möbelbau – in diesem Feld können sie zum Abrunden von Ecken und dem Anbringen von Nuten eingesetzt werden. Auch im Modellbau oder bei der Herstellung von Spielzeug sind Fräsmaschinen eine sinnvolle Ergänzung, da sie gut geeignet sind, um auch kleinere Teile abzurunden. Ein dritter großer Arbeitsbereich für Fräser sind schließlich Feinarbeiten wie etwa Gravuren und Verzierungen. Besonders kleinere Fräser eignen sich ausgezeichnet für diese Arbeitsschritte.

Um Fräsmaschinen einzuteilen, kann man verschiedene Ansatzpunkte nutzen. Verschiedene spezielle Ausführungen werden wir in einem weiteren Punkt unseres Fräsen-Tests noch betrachten. Zunächst wollen wir aber die Arbeitsmethodik der Fräsmaschine unter die Lupe nehmen. Diese lässt sich nämlich in 2 Überkategorien einteilen.
Auf der einen Seite hier die klassischen, mechanischen Fräsmaschinen zu nennen. Diese werden, ganz klassisch, manuell von einem Handwerker bedient. Generell sind diese Fräsen sehr vielseitig einsetzbar, auch wenn es natürlich auch hoch spezialisierte Modelle gibt. Es ist zwar ein gewisses handwerkliches Gespür sowie bis zu einem gewissen Grad auch ein körperlicher Kraftaufwand vonnöten, die Einarbeitungszeit erweist sich üblicherweise aber als gering und der Kaufpreis dieser Werkzeuge hält sich ebenfalls im Rahmen.
Demgegenüber lassen sich numerische oder CNC-Fräsmaschinen (Computerized Numerical Control) stellen. Diese Modelle finden vor allem im industriellen Sektor Anwendung, erfreuen sich aber auch bei Handwerkern und ambitionierten Heimwerkern einer wachsenden Beliebtheit. Die Vorteile lassen sich auch schnell erkennen: CNC-Fräsen erlauben sehr präzise Ergebnisse und arbeiten äußerst schnell. Allerdings sind sie, mit Ausnahme einiger spezialisierter Modelle, sehr kostenintensiv. Darüber hinaus benötigt man ein gewisses Software-Know-how, um die Fräsmaschine sinnvoll programmieren zu können.

Fräsmaschinen funktionieren üblicherweise mit einer von zwei Laufrichtungen.
Gegenlauffräsen gelten allgemein als einfacher zu bedienen und weisen eine höhere Arbeitssicherheit auf. Bei diesen Geräten bewegt sich der Fräskopf entgegen der Vorschubrichtung des Werkstückes. Dies hat den Nachteil, dass es eines steigenden Kraftaufwands bedarf, um das Werkstück weiter vorzuschieben, sorgt aber auch für einen stabilen Sitz des selbigen. Insbesondere Fräsen zur Holzbearbeitung arbeiten so gut wie immer nach diesem Prinzip.
Gleichlauffräsen bewegen sich demgegenüber in dieselbe Richtung, in der das Werkstück vorgeschoben wird. Sie erfordern deutlich mehr Erfahrung, da man durch den rapide absinkenden Kraftaufwand leicht die Kontrolle über das Werkstück verlieren kann. Dafür sind die Endergebnisse allerdings auch deutlich glatter als bei einer Gegenlauffräse.

Die eigentlichen Fräsen, also die Fräsköpfe, können nach mehreren Kriterien unterschieden werden. Diese können sich auch durchaus überlappen, da die Kategorien verschiedene Aspekte der Fräse begutachten.

Eine Möglichkeit der Unterscheidung ist die Form der Aufnahme. Hierbei unterscheidet man zwischen Schaftfräsern und Aufsteckfräsern. Aufsteckfräser verfügen über eine Bohrung, mittels welcher sie an einem Dorn am eigentlichen Gerät befestigt werden können. Die meisten Scheibenfräser fallen z.B. in diese Kategorie. Schaftfräser hingegen werden durch ein Spannzangenfutter fixiert. Durch die Form der Befestigung können sie oft präzisere Ergebnisse liefern.

In Bezug auf die Bearbeitungsart unterscheidet man ebenfalls zwischen zwei Kategorien. Schruppfräser verfügen über ein klar definiertes Profil und erzeugen durch dieses eher kurze Späne. Sie sind eher für kleine und schnelle Arbeiten geeignet, da das Ergebnis bei größeren Flächen etwas unsauber erscheinen kann. Für letztere werden eher Schlichtfräser eingesetzt. Sie weisen in der Regel eine glatte, ununterbrochene Scheide ohne Profil auf und tragen lange Späne ab, was wiederum in einem gleichmäßigen Ergebnis mündet. Allerdings nutzen sich derartige Fräsköpfe auch deutlich schneller ab und müssen ersetzt werden.

Hinsichtlich der Form kann man 4 Grundkategorien unterscheiden.
Scheibenfräser sind, wie der Name schon sagt, scheibenförmig, haben als einen deutlich größeren Durchmesser als andere Spielarten. Sie sind in der Regel als Aufsteckfräser konzipiert und besonders für die Fertigung von langen Nuten und rechtwinkligen Absätzen geeignet. Eine Variante des Scheibenfräsers stellt der Trennfräser dar, welcher ähnlich wie eine Kreissäge oder ein Winkelschleifer eingesetzt werden kann.
Auch Schaftfräser sind relativ selbsterklärend, da sie sich durch einen integrierten Schaft auszeichnen. Sie stellen zwar nicht die Gesamtheit der ebenso benannten Aufnahmekategorie dar, sind aber allesamt in ihr einzuordnen. Schaftfräser sind in erster Linie für tiefe Fräsvorgänge geeignet. In diesem Bereich erweisen sich Schaftfräser als ausgesprochen vielseitig und sind in Durchmessern von 0,05 mm bis 30 mm erhältlich.
Messerköpfe sind in aller Regel Aufsteckfräser und besonders zum Planfräsen geeignet. Auch das Fräsen von Ecken ist ein Bereich, in dem diese Fräsköpfe häufig zum Einsatz kommen. Sie sind prinzipiell auch zur Feinbearbeitung eines Werkstücks geeignet und können dadurch potenziell einen Schleifer ersetzen. Messerköpfe mit hohem Durchmesser ermöglichen zudem ein zügiges und immer noch saubereres Arbeiten.
Walzenfräser sind sowohl als Schaft- als auch als Aufsteckfräser verbreitet, auch wenn Aufsteckvarianten verbreiteter sind, und zeichnen sich dadurch aus, dass nur ihr Umfang über Klingen verfügt. Eine Ausnahme davon stellen Walzenstirnfräser dar, die auch Schneiden an der Stirnseite aufweisen. Dementsprechend sind sie in erster Linie fürs Umfangfräsen geeignet. Walzenfräser sind etwas schwieriger zu kontrollieren, liefern aber in fachkundigen Händen ausgezeichnete Ergebnisse.

Es gibt eine Reihe verschiedener Materialien, die für einen Fräser bzw. Fräskopf genutzt werden können. Am verbreitetsten ist hierbei Schnellarbeitsstahl, auch als HSS-Stahl (High Speed Steel) oder HS-Stahl bekannt. Dieses Material ist sehr stabil, vielseitig und erlaubt einen besonders dünnen Abtrag. Abhängig vom zu bearbeitenden Material wird der Stahl auch mit entsprechenden Beschichtungen versehen.
Hartmetall hat zwar eine ähnliche Stabilität wie Schnellarbeitsstahl und kann darüber hinaus auch schnelleres Arbeiten ermöglichen, hat aber den Nachteil, dass es während des Arbeitsvorgangs gekühlt werden muss. Dieses Material wird vor allem zu, Fräsen von besonders harten Stahloberflächen verwendet.
Keramik wird streckenweise bei Wendeschneidplatten verwendet und zeichnet sich gegenüber Hartmetallen durch eine hohe Hitzeresistenz aus. Keramik-Fräser ermöglichen hohe Arbeitsgeschwindigkeiten und sind relativ verschleißfest, dafür aber auch kostspieliger in der Anschaffung und anfällig für Bruchschäden.
Bei Cermet handelt es sich um ein Verbundmaterial aus Keramik und Metall. Dieses ist besonders hart und resistent gegen Abnutzung, wird aber eher selten bei Fräsen eingesetzt, da es mit der Flexibilität dieses Materials nicht weit her ist.
PKD (Polykristalliner Diamant) ist ein Verbundstoff, bei dem Diamantpartikel in einer Metallmatrix eingebettet sind. Fräser aus PKD können für Holz, Kunststoffe und viele Metalle verwendet werden, ist aber für Eisen und eisenhaltige Legierungen nicht geeignet. PKD ist außerordentlich widerstandsfähig und dementsprechend dann die beste Wahl, wenn eine Fräse häufig genutzt wird.
Bei PKB (Polykristallines kubisches Bornitrid) handelt es sich um einen Verbundwerkstoff aus Bornitrid und Keramik. Wie auch PKD ist dieses Material sehr widerstandsfähig und wird insbesondere bei harten, eisenhaltigen Werkstücken verwendet.

Lackfräsen

Eine Lackfräse ist eine Messerkopffräse, die dafür gedacht ist, Lack- und Farbschichten zu entfernen. Sie kann also als Alternative zu einem Schleifgerät verwendet werden.

Mauernutfräsen

Bei der Mauernutfräse oder Schlitzfräse handelt es sich um ein Werkzeug, das vor allem auf Baustellen zum Einsatz kommt. Diese Variante der Fräse dient der Generierung von Nuten in Beton und Mauerwerk, die zum Verlegen von Kabeln und Rohren benötigt werden.

Multifunktionsfräsen

Eine Multifunktionsfräse ist an sich recht selbsterklärend: Sie vereint mehrere Funktionen in sich, was üblicherweise durch eine Vielzahl unterschiedlicher Fräsköpfe ermöglicht wird. Teilweise sind diese vielseitigen Werkzeuge auch in der Lage, als Bohrmaschine zu agieren.

Nutfräsen

Die Nutfräse, die auch als Flachdübelfräse, Formfederfräse und Lamellofräse bekannt ist, wird primär bei der Holzbearbeitung genutzt. Sie ähnelt vom Aufbau her einem Winkelschleifer. Wie der Name schon erahnen lässt, ist dieses Werkzeug auf die Erstellung von Nuten spezialisiert.

Oberfräsen

Die Oberfräse hat ihren Namen daher, dass sie von oben an ein Werkstück angesetzt wird. Sie stellt für viele Nutzer die „Standardfräse“ dar und ist tatsächlich auch eines der üblichsten Geräte bei der Holzbearbeitung. Oberfräsen werden meist handgeführt, es gibt aber auch stationäre oder halb stationäre Modelle.

Tischfräsmaschinen

Bei der Tischfräsmaschine handelt es sich um die stationäre Variante der Fräse. Je nach Bauart kann sie unterschiedliche Materialien bearbeiten und verschiedene Arbeitsschritte abdecken. Üblicherweise werden Tischfräsmaschinen zur Kantenbesäumung oder zum Formfräsen verwendet.