Formen på ett skärs spånsida är mycket avgörande för funktionen på det skärande verktyget. För att kunna designa spånytan på ett vändskär måste man veta vilket material som skall bearbetas och hur spånan formas, ha kunskaper om tillverkningsmetoder av hårdmetallskär och erfarenhet av verktygsdesign. 

Historiskt har begränsningar i tillverkningsmetoder varit avgörande för spånsidans utseende. När vändskärens spånsida oftast var plan användes exempelvis en klamp, som placerades ovanpå skäret för att kunna bryta spånan. En annan vanlig lösning på plana svarvskär var att slipa in en spånbrytare som rullade ihop spånan och bröt den i mindre delar. Bra lösningar på den tiden men långt ifrån perfekta.

Det kanske största problemet för ett antal år sedan var att det saknades möjligheter att på ett effektivt sätt långtidstesta spånbrytning i olika material. Utformning och test av spånbrytning gjordes genom “trial and error”.

Utvecklingen av tillverkningsmetoder gjorde att spånsidan på vändskär senare kunde utformas med en kombination av konkava och konvexa ytor. Denna komplexa geometri skapades för spånbrytning och spånkontroll. I stora drag ser spånsidan ut på detta sätt idag på ett skär.

CAD
På utvecklingsavdelningar hade introduktionen av CAD-system en stor inverkan på möjligheten att forma spånytan. CAD gav konstruktörerna nya kraftfulla möjligheter att designa och beräkna nya skär. Kombinationen av ny tillverkningsteknik och avancerade CAD-system gjorde att utvecklingen inom skärverktygsindustrin tog ett stort språng, inte minst på grund av avsevärt kortare design-process. Tester med verktyg i maskiner för att studera spånbrytningen var fortfarande nödvändig och tog avsevärd tid. 

Effektiv spånforming gäller alla typer av verktyg. Vid fräsning är inte spånbrytningen ett problem eftersom skärförloppet inte är kontinuerligt. Ofta kallas spånsidan på ett frässkär därför spånformare medan det på ett svarvskär kallas spånbrytare. Spånformning är givetvis viktigt på ett svarvskär även om geometrin måste bryta spånan.

3D SIMULERING
Avancerad forskning, ett stort antal tester och analys av data gör att det idag finns kraftfulla verktyg för 3D-simulering av spånforming.  Verktygskonstruktörer kan med hjälp av dessa avancerade mjukvaror simulera spånformningen och få ett tillförlitligt resultat. Mjukvarorna kan inte ersätta bearbetningstester men de tillför nya möjligheter i utvecklingen av vändskär och speciellt utformningen av skärens spånsida.

ATT MATCHA GEOMETRI MED OPERATION
ISCAR har implementerat metoder i produktutvecklingen där varje ingenjör har möjligheten att avgöra vilken geometri som fungerar bäst för en specifik operation.

Möjligheten att simulera skärförloppet var till stor hjälp under utvecklingen av ovansidan på svarvskären CNMG 120404-F3P. Det avancerade mönstret är inte resultatet av en överentusiastisk konstruktör utan en geometri som ger det bästa resultatet vid bearbetning.

Borrning i austenitiska och duplexa rostfria material (ISO M) kan vara svårt, speciellt om det handlar om djupa hål.  ISCAR utvecklade ICG borrspetsen med spåndelande geometri för att förbättra prestandan i denna typ av applikation. Borrspetsarna monteras i SUMOCHAM borrkroppar och ger hål med hög kvalitet upp till 12xD. Spåndelarna på skäreggen och en unik spånformare ger mycket bra spånkontroll och spånevakuering i djupa hål. Simulering av spånflöden var ett viktigt steg i utvecklingen av geometrin på ICG-spetsen.

ISCAR introducerade inom LOGIQ nyligen en serie av vändskärsfräsar med små diametrar, (upp till 20 mm). Traditionellt sett domineras detta dimensionsområde av solida fräsar men dessa nya vändskärsfräsar är ett attraktivt och kostnadseffektivt alternativ. NANMILL familjen med diametrar mellan 8 och 16 mm har ett nytt design-koncept; en skruv som sitter ovanför skäret där skruvskallen fungerar som klamp. För att undvika kontakt mellan spåna och skruv krävde spånformaren på skären noggrann utvärdering. Simulering av spånformningsprocessen löste detta på ett framgångsrikt sätt.

 Simulering av spånformning och spånflöde är idag ett värdefullt verktyg i utveckling av spånsidan på ett skär. Simuleringsmöjligheterna utvecklas hela tiden och vi kommer tiden närmare optimala geometrier för spånforming.