Hogere gereedschapskosten voor hardmetalen frezen blijvend
Zo hou je kosten in de hand
De prijzen van hardmetalen frezen en andere snijgereedschappen voor de verspaning zijn de laatste jaren sterk gestegen. Hoewel de gereedschapskosten nog steeds een relatief gering aandeel van de totale kostprijs uitmaken, betekenen deze prijsstijgingen dat de totale factuur fors hoger kan uitvallen. Zijn er alternatieven? Of kun je op een andere wijze de kosten in de hand houden?
Eigenlijk zie je over de volle breedte van de hardmetaal-gereedschappenmarkt de prijsstijgingen terug. Sinds enkele jaren voeren de grote fabrikanten regelmatig prijsverhogingen door van enkele procenten tot soms wel dubbelcijferige percentages. Dit geldt niet alleen voor de volhardmetalen frezen, ook voor de gesoldeerde hardmetaal-inserts.
Een toonaangevende speler in de sector heeft vorig jaar een gemiddelde prijsverhoging van 22% doorgevoerd, maar zelfs daarmee kan het concern volgens sommige ingewijden de gestegen grondstofkosten niet volledig afdekken. Ook de prijs van kobalt is verre van stabiel. Na een sterke daling in 2023-2024 zat de prijs voor dit materiaal vorig jaar weer in de lift (+67%). Kobalt is een belangrijk bindmiddel (vaak 6 tot 15% van het gewicht van het gereedschap) en prijsstijgingen hebben dus direct invloed op de productiekosten van de hardmetaalsoorten.
Waarom stijgen de grondstofprijzen?
Er gaan meerdere oorzaken schuil achter de prijsstijgingen. De belangrijkste aanjager zijn de hogere grondstofprijzen, niet enkel voor wolfraamcarbidepoeders en erts, maar ook voor APT. Dit laatste, ammoniumparatungstaat, is de chemische vorm waarin wolfraam wordt verhandeld; meer dan 75% van alle wolfraam wordt in deze vorm verhandeld. APT vormt een referentie voor prijzen van hardmetalen.
In 2025 zijn de prijzen voor APT in korte tijd met wel 80 à 95% gestegen. De oorzaak hiervan moet je in het Verre Oosten zoeken; of beter in de nalatigheid van veel westerse landen om hun eigen grondstoffenvoorziening op peil te houden. 80% van wolfraamerts komt uit China. Vorig jaar heeft China het quotum voor wolfraamerts met 6,5% verlaagd en de productie groeit langzamer door milieusaneringsmaatregelen en sluiting van oude fabrieken. Mijnen in andere delen van de wereld kunnen deze productiedaling niet opvangen, mede omdat sommige grote mijnen in Rusland liggen en met dat land wil het Westen geen zaken doen.
Boven op deze ontwikkeling komen nog de tarieven die de VS op Chinese producten hebben ingesteld. Krapte dus aan de aanbodkant. Het ziet er niet naar uit dat dit komende tijd zal veranderen. Daar staat een stijgende vraag vanuit de industrie tegenover. Niet alleen groeit de vraag vanuit de maakindustrie (deze verbruikt jaarlijks meer dan 10 miljard hardmetalen gereedschappen), ook defensie is een vragende partij.
Tot slot hebben de producenten te maken met stijgende energieprijzen, hogere loonkosten en moeten ze – zeker in Europa – aan alsmaar meer regelgeving voldoen (zoals REACH, CO2-regels) waardoor de kosten verder omhoog gaan. Per saldo verwacht de markt dat de hogere prijzen blijvend zullen zijn.
Hoe kun je de kosten in de hand houden?
De prijsstijgingen zijn niet gelijk voor alle hardmetalengereedschappen. Dit hangt met name af van het percentage hardmetaal. Gemiddelde prijsstijgingen voor volhardmetalen frezen schommelen de laatste twee jaar tussen de 6 en 15%; bij inserts tussen de 4 en 10% en bij specials tussen de 12 en 25%.
Met een gedigitaliseerd toolmanagementsysteem gekoppeld aan een uitgiftesysteem weet men waar een gereedschap zich bevindt en ook wat de resterende standtijd is
Bij deze hogere gereedschappenprijzen wordt het des te belangrijker kritisch naar het verspanend proces te kijken. Dit begint bij een toolmanagementsysteem om meer inzicht te krijgen in het verbruik van frezen en andere snijgereedschappen. Meten is weten geldt hier meer dan ooit.
Hoewel het gebruik van uitgiftesystemen voor gereedschappen de laatste jaren gestaag groeit, zijn deze nog lang niet gemeengoed in de verspanende industrie. Nog altijd liggen er onnodige voorraden aan gereedschappen, wat met de gestegen prijzen extra dood kapitaal is. Met een gedigitaliseerd toolmanagementsysteem gekoppeld aan een uitgiftesysteem weet men waar een gereedschap zich bevindt en ook wat de resterende standtijd is.
Ontwikkelaars van toolmanagementsystemen claimen dat de voorraad gemiddeld 20 tot 30% kleiner kan zijn als men realtime inzicht heeft in de beschikbare tooling; het aantal dure spoedbestellingen neemt af. Door correcte montage, presetting en consistente data haalt men een 10 tot 20% langere standtijd en verkleint men het aandeel faalkosten door verkeerde gereedschapsgegevens te gebruiken. Zelfs als deze claims slechts voor de helft waar zijn, ligt hier een optie om kosten te besparen.
Freesstrategie aanpassen
Een optie is de freesstrategie aanpassen. Dit kan op meerdere manieren. Trochoïdaal frezen (met een kleine radiale aanzet ae en een grote axiale diepte ap) zorgt ervoor dat de frees veel beter benut wordt over de hele lengte. Daarmee gaat de productiviteit omhoog én wordt de standtijd verlengd doordat de frees veel gelijkmatiger slijt. De hogere productiviteit kan men benutten om met een kleinere freesdiameter te frezen. Dynamic Milling (constante aangrijphoek), schilfrezen (zeer kleine radiale snedediepte) en hogevoedingfrezen (met hoge voedingen het materiaal in dunne plakjes weghalen) zijn andere voorbeelden van freesstrategieën die het verbruik van gereedschappen kunnen verlagen.
Men kan ook de snijsnelheid (vc) verlagen. Als men de snijsnelheid 10% verlaagt, blijft de impact op de productiviteit beperkt maar kan de standtijd van de gereedschappen flink verbeteren. Een derde optie in het verspaningsproces is zorgen dat trillingen geminimaliseerd worden. Trillingen zijn namelijk funest voor de levensduur van een frees (en slecht voor de werkstukkwaliteit). De eenvoudigste manieren om trillingen te reduceren zijn frezen te kiezen met een variabele helixhoek en hoogwaardige gereedschapshouders te kiezen. Bij het frezen van aluminium en rvs draagt de variabele helixhoek ten opzichte van de universele bij aan het voorkomen van harmonische trillingen. Dit komt de voorspelbaarheid ten goede. Krimp- en hydraulische houders hebben betere dempende werkingen dan een Weldon-opname.
Een hogere rondloopnauwkeurigheid draagt direct bij aan de langere standtijd van het gereedschap. Een honderdste millimeter verschil in rondloopnauwkeurigheid betekent een wereld van verschil doordat als een frees niet perfect rond loopt, een tak zwaarder belast wordt en sneller slijt. Zodra deze tand uitbreekt, volgen de andere vanwege de grotere onbalans. Dit geldt eens te meer bij High Efficiency Milling-strategieën zoals trochoïdaal frezen omdat men dan met zeer dunne spaandiktes freest.
Alternatieven voor hardmetalen frezen?
Voor veel toepassingen is een hardmetalen gereedschap onmisbaar. In die gevallen is het dus zaak deze zo efficiënt mogelijk te gebruiken. Maar je hebt niet altijd hardmetalen frezen en wisselplaten nodig. Voor een aantal bewerkingen is cermet een bruikbaar alternatief. Cermet een is composiet gemaakt van keramiek en metaal, dat bij hoge snelheden een hogere slijtvastheid heeft dan hardmetaal én een hogere hittebestendigheid kent.
Hardmetaal is nog steeds onklopbaar bij het ruwen en het zwaar frezen (of draaien) en het bewerken van materialen met een hoge taaiheid. Net zoals bij het frezen of draaien van roestvaststaal. Maar de typische eigenschappen van wolfraamcarbide worden lang niet volledig benut als je bijvoorbeeld met lage snijkrachten verspaant; of met hoge snelheden freest; of met kleine snededieptes werkt. Ook in situaties van continue of licht onderbroken snedes is de taaiheid van hardmetaal eigenlijk overkill en momenteel dus een te dure oplossing voor de finishbewerking. De typische eigenschappen van cermet komen dan juist goed tot hun recht, zoals de hogere slijtvastheid, de betere maatvastheid en de voorspelbare slijtage.
Voor bepaalde finishbewerkingen kunnen cermetgereedschappen een alternatief zijn voor wie de huidige prijzen van hardmetalen gereedschappen te hoog vindt. De keuze voor cermet moet wel altijd op technische gronden worden genomen. Het is brosser wat bij verkeerd gebruik (zoals zware onderbroken snedes of instabiele machines) tot gereedschapsbreuk leidt en de eventuele besparing direct tenietdoet. Hou er ook rekening mee dat er geen massieve frezen worden gemaakt van cermet. Je bent dus aangewezen op wisselplaten die doorgaans zo’n 10 tot 25% goedkoper zijn dan vergelijkbare hardmetalen wisselplaten. Voor inserts voor draaibewerkingen is het prijsverschil soms iets groter.
Herslijpen
Dat het herslijpen van frezen en boren de laatste jaren meer aandacht krijgt, ligt voor de hand. Zowel internationaal als op Benelux-niveau melden bedrijven die frezen herslijpen een toenemende interesse. Aan de hand van enkele simpele vuistregels kan men vlug bepalen of herslijpen zinvol is.
Allereerst de prijs van de VHM-frees: boven de € 50 is herslijpen doorgaans aantrekkelijk; bij nieuwprijzen van € 80 en hoger is het economisch altijd aantrekkelijk. Voorwaarde is wel dat er nog voldoende restlengte is (minimaal 70%) en dat er geen grote beschadigingen aan de frees zijn. Een contra-indicatie kan de diameter zijn: bij diameters onder de 4 mm is het technisch lastig om het gereedschap in zijn oorspronkelijke staat terug te brengen. De kosten van herslijpen bedragen dan vaak meer dan de nieuwprijs van een frees.
Een tweede contra-indicatie is een blauwe verkleuring aan de snijkanten: deze duidt op microcracks of zelfs verbrande snijkanten. En de derde indicatie om niet te herslijpen is als het om een complexe frees gaat, met speciale geometrieën voor bijvoorbeeld trochoïdaal frezen. De gereedschappen zullen dan minder presteren na het herslijpen.
Hoewel de slijperijen melden dat ze meer werk hebben, zien ze ook dat klanten dit potentieel nog niet volledig benutten. Er zijn met name twijfels omdat de hergeslepen frees niet exact overeenkomt met een nieuwe. 100% identiek kan niet, maar afhankelijk van de kwaliteit van het herslijpen kan men vaak in veel gevallen weer een hoogwaardige frees terug krijgen, met een goede maatvastheid en voorspelbaarheid, maar met een iets lagere standtijd (gemiddeld 80 tot 90% van het origineel). Men kan bijvoorbeeld de frees laten herslijpen naar een vaste maat.
Maar als men gereedschappen meet en voorinstelt en met actuele gereedschapsdata in CAM-programma’s programmeert, is een iets afwijkende maat geen belemmering, Men bespaart dan wel gemiddeld de helft van de nieuwkosten, afhankelijk of men het gereedschap laat hercoaten of niet.
Recycling
Recycling van hardmetalen gereedschappen staat bij alle producenten hoog op de agenda. Door voortdurend het recycling- en productieproces te verbeteren, is de kwaliteit van het gerecycleerde materiaal inmiddels op hetzelfde niveau als van nieuwe grondstof. Precies dat vraagt de markt als het om hoogwaardige toepassingen gaat. Door de hoge prijzen op de grondstoffenmarkt betalen gereedschapsfabrikanten de metaalbedrijven geld als ze hun versleten gereedschappen inleveren.
