CFK-Bearbeitung ist eine riskante Sache

Anbieter zum Thema

Klinkhammer Intralogistics GmbH

Flow Europe GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Die Überwachung der Werkzeugstandzeit ist von überragender Bedeutung, da Werkzeuge bei der Bearbeitung von Verbundwerkstoffen weit vor ihrem Ausfall ersetzt werden müssen, trotz hoher Kosten. Mit dem Verschleiß des Werkzeugs verlangsamt sich der Bearbeitungsprozess drastisch und die Bearbeitungsqualität sinkt. Die Gesamtkosten für den Betrieb der Maschinen und einer Schneidanlage müssen den im Vergleich relativ geringen Kosten des einzelnen Werkzeugs gegenübergestellt werden.

Durch einen Austausch weit, bevor es ausfällt, bleibt ein sauberer Schnitt erhalten, die Produktionsgeschwindigkeit bleibt auf akzeptablem Niveau, Maschinenkosten werden minimiert. Daher ist es von überragender Bedeutung, die Verschleißrate zu kennen und zu überwachen. Bei Lockheed Martin beispielsweise schneidet das Werkzeug für die F-35-Flügelhäute etwa 19,8 m und wird regelmäßig ausgetauscht.

Düsenverschleiß beim Wasserstrahschneiden mindert die Qualität der Schnittkante

Die Überwachung der Werkzeugstandzeit hat eine Parallele in der Abrasiv-Wasserstrahltechnik. Wie das Abrasionsmittel Material vom Werkstück abträgt, trägt es auch das überaus harte Material ab, das die Oberfläche im Innern der Wasserstrahldüse bildet. Genauso, wie bei einem Werkzeugverschleiß die Qualität der Bearbeitungskante leidet, ist es auch beim Verschleiß der Düse.

Laut H. Burton von Boeing halten die Düsen mindestens 40 Stunden und unterliegen wie rotierende Werkzeuge einem regelmäßigen Austausch. Hier jedoch hat der Wasserstrahl einen Vorteil gegenüber dem rotierenden Werkzeug. Im Gegensatz zu diesem kommt die Wasserstrahldüse nicht mit den Verbundwerkstoffen in Berührung. Infolgedessen ist die Erosion der Düse leichter vorherzusagen, da die Faktoren, die sich auf den Verschleiß auswirken, auf die bekannten Variablen Abrasionsmittel, Wasserdruck und Düsenmaterial beschränkt sind.

Beim Bohren ist die Einhaltung der Maßhaltigkeit oberstes Ziel

Rein mengenmäßig ist Bohren der häufigste Bearbeitungsvorgang, insbesondere bei Luft- und Raumfahrtkonstruktionen, und es ist auch der anspruchsvollste. Der erste und wichtigste Anspruch ist die Einhaltung der Maßhaltigkeit. Bei der Bearbeitung mit rotierenden Werkzeugen ist hierfür in den meisten Fällen der Einsatz von zwei oder drei Werkzeugen erforderlich. Das erste bohrt ein Führungsloch, um die Bohrungsposition festzulegen. Es folgt ein größeres Bohr-/Reibwerkzeug, das der Bohrung ihre endgültigen Abmessungen gibt. Manchmal, wenn extrem enge Toleranzen eingehalten werden müssen, wird das Reiben in einem dritten, separaten Schritt ausgeführt.

(ID:358677)