Bohrer mit optimierten Schneiden verbessern die CFK-Bearbeitung

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Die Ergebnisse zeigen, dass mit der vorgestellten Bohrergeometrie Bohrungen mit H10-Toleranz realisiert werden können. Unter optimalen Zerspanungsbedingungen können bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit sogar H8-Toleranzen erreicht werden. Eine Abhängigkeit der Bohrungsqualität vom Schneidkantenwerkstoff konnte nicht nachgewiesen werden. PKD- und Hartmetall-Werkzeuge mit gleichen Schneidengeometrien führen zu gleich guten Bohrungsqualitäten.

Hartmetallbohrer produzieren früher starke Grate

Wenn man sich die Ergebnisse der Bohrversuche bezüglich der Gratbildung und der Verschleißmechanismen anschaut, ist eine eindeutige Abhängigkeit vom eingesetzten Bohrerschneidkanten-Werkstoff festzustellen. Bild 4 zeigt den Zusammenhang zwischen einer Zunahme der Grathöhe bei steigender Anzahl der Bohrungen am Beispiel eines VHM-Bohrers und zweier PKD-Bohrer.

Es kann nachgewiesen werden, dass ein Hartmetallbohrer beim Austritt aus Titan bereits nach 14 Bohrungen starke Grate produziert. Beim PKD-Bohrer traten die ersten Abweichungen von den Toleranzen erst nach 57 oder 117 Bohrungen auf. Theoretisch steht die Zunahme der Grathöhe in engem Zusammenhang mit dem Eckenverschleiß des Werkzeugs. Dies ergibt sich aus der größeren Werkstoffhärte und des daraus resultierenden langsameren Eckenverschleißes von PKD-Werkzeugen im Vergleich zu Hartmetallwerkzeugen. Der Unterschied im Verschleiß der drei untersuchten PKD-Sorten erscheint gering. Die am häufigsten festgestellte Verschleißart der PKD-Sorten sind Ausbrüche der Schneidkanten.

Die Tabelle gibt einen Überblick über die Standzeiten der drei untersuchten PKD-Sorten. Man sieht, dass sich die Sorten G4 und KD1415 in Bezug auf die durchschnittliche Werkzeugstandzeit kaum voneinander unterscheiden. KD1415 zeigt eine gleichmäßigere Standzeit und lässt sich am besten bearbeiten. Da so die Herstellungskosten des Werkzeugs reduziert werden, ist sie die beste Sorte für diese Anwendung.

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