Ein Hartmetall-Schaftfräser ist eine Art industrielles Werkzeug, das zum Schneiden und Formen von Metallen und anderen festen Materialien verwendet wird. Obwohl sein Aussehen dem eines Bohrers ähnelt, kann ein Schaftfräser in alle seitlichen Richtungen sowie axial wie ein Bohrer schneiden. Schaftfräser werden oft aus Hartmetall, auch Wolframkarbid genannt, hergestellt. Hartmetall ist ein sehr zähes und schweres Material, das Metall schneiden kann, ohne zu brechen oder zu zerkratzen.
Der Hartmetall-Schaftfräser ist eine von mehreren Arten von Fräswerkzeugen, die häufig verwendet werden. Schaftfräser unterscheiden sich von anderen Typen dadurch, dass sie sowohl an einem Ende als auch an den Seiten Schneidzähne haben. Schaftfräser haben auch eine oder mehrere „Nuten“, d. h. tiefe spiralförmige Nuten, die am Fräser nach oben und unten verlaufen.
Die spiralförmige Form der Flöten bietet zwei Vorteile. Erstens werden beim Schneiden der Zähne durch das Material Späne durch die Rotation der Spannuten von der Schneidfläche weggezogen. Zweitens reduziert die Helixform Vibrationen und sorgt für ein polierteres Finish, als wenn der gesamte Schneidezahn auf einmal auf das Material trifft.
Je nach Material, das gefräst wird und wie gefräst werden soll, gibt es viele Arten von Hartmetall-Schaftfräsern mit unterschiedlichen Formen und Geometrien. Wenn das zu schneidende Material beispielsweise ein Hartmetall wie Edelstahl ist, sind flache Spannuten und eine quadratische Schneide optimal. Bei einem weicheren Metall wie Aluminium sind tiefere Spannuten mit scharfen Schneidkanten von Vorteil.
Schnellarbeitsstahl war der traditionelle Rohstoff für Schaftfräser, aber die meisten werden heute aus Wolframkarbid hergestellt. Dies ist ein hochsteifes Material, das extrem verschleißfest ist und einem Hartmetall-Schaftfräser eine längere Lebensdauer als einem Stahl verleiht. Zu den beeindruckenderen Eigenschaften von Karbid gehört sein hoher Schmelzpunkt bei 5,200 Grad Fahrenheit (2,870 Grad C). Es misst auch etwa 8.5 bis 9.0 von 10 auf der Mohs-Skala des Mineralgeschirrs. Zum Vergleich: gehärteter Stahl misst nur sieben bis acht.
Wegen der bei seiner Herstellung erforderlichen Präzision wird ein Hartmetall-Schaftfräser normalerweise mit computergesteuerten Maschinen hergestellt. Im Inneren der Maschine werden die Mühlen durch auf Spindeln montierte Schleifscheiben geschliffen. Die Räder bestehen aus Industriediamant, einem der wenigen Materialien auf der Welt, das härter als Wolframkarbid ist. Die Temperaturen in diesen Schleifmaschinen werden mit Hochdruckschmierstoffen in Schach gehalten, darunter Öle, Öl-Wasser-Emulsionen und manchmal auch reines Wasser.