CFK-Bearbeitung ist eine riskante Sache

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Bei Stufenbohrern sind die Durchmesser über ihre Länge in vorgesehenen Abständen abgestuft und fertigen so beispielsweise eine Führungsbohrung für die Schraube im Empfängersubstrat, eine größere Bohrung im Abdecksubstrat und eine Senkung an der Oberfläche. Dieser Drei-in-Einem-Ansatz wird oft beim Stapelbohren angewandt. Durch das Stapeln werden potenzielle Ungenauigkeiten vermieden, wenn zwei Teile, die zusammengefügt werden müssen, separat gebohrt werden. Um Genauigkeit zu gewährleisten, werden die Teile nach dem Zusammenfügen gebohrt.

Zwar wird bei der Effizienz dieser Technik die Flucht der Bohrung gewährleistet, sie kann aber bei Verbindungen zwischen Verbundwerkstoff mit Metall problematisch werden. „Wenn man Metalllegierungen wie Aluminium und Titan mit Verbundwerkstoffen stapelt“, betont Diamantis von AMAMCO, „muss man ein Werkzeug herstellen, das irgendwie auf die beiden unterschiedlichen Eigenschaften gleichzeitig eingeht.“

Art der Werkstoffstapelung macht oft mehrere Bohrwerkzeuge erforderlich

Normalerweise legt sich der Benutzer auf ein Werkzeugmaterial fest, das für das eine Trägermaterial ideal ist, jedoch nicht für das andere. Das kann sich negativ auf die Lebensdauer des Werkzeugs und die Präzision der Bohrung auswirken. Eine andere Möglichkeit wäre, das optimale Drillwerkzeug für jedes Material auszuwählen.

Bei der F-35 verwendet Lockheed Martin (Ft. Worth/Texas) beispielsweise zur Herstellung von sauberen Bohrungen durch Verbundwerkstoff-Außenhäute, gestapelt mit Titan- oder Aluminium-Flugzeugrahmenelementen, mehrere Bohrwerkzeuge mit unterschiedlicher Zusammensetzung. Die zusätzliche Bohrdauer nimmt man im Gegenzug zu einer längeren Standzeit des Werkzeugs und dem verminderten Risiko der Beschädigung des Verbundwerkstoffs gerne in Kauf.

Aber selbst wenn die Kunststoff- und Faserzusammensetzung und die Dicke des Bauteils aus Verbundwerkstoff bekannt seien, warnt Harding von Cajero, bestehe immer eine gewisse Unsicherheit über das beste Werkzeugmaterial und die beste Werkzeuggeometrie.

Konsistenz bei Verbundwerkstoffen ist „ein Mythos“

Die Unsicherheit bleibt, bis das Werkzeug einem Praxistest unterzogen wird. Joe Smith, Marketing-Communications-Fachmann beim Bearbeitungsunternehmen Paragon Die and Engineering (Grand Rapids/Michigan) geht so weit, zu behaupten, dass Konsistenz bei Verbundwerkstoffen ein Mythos ist, den es zu zerstreuen gilt: „Eines der größten Missverständnisse, die Paragon erlebt, liegt in den Bauteildaten“, so Smith. „Viele Leute glauben, dass zwei Verbundwerkstoffteile, die aus der gleichen Form stammen, die gleichen Daten aufweisen sollten. Paragon hat festgestellt, dass dies selten der Fall ist.“

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