CFK-Pinolen bieten der Zerspanung Ansätze für Verbesserungen

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Andere Verfahren zur Montage der Führungsschienen erforderlich

Zusätzlich zur Auslegung spielt auch die Maßhaltigkeit von Leichtbaukomponenten eine wichtige Rolle. Im Vergleich zu Stahl- oder Gusseisenschlitten sind bei der Herstellung und Montage der CFK-Pinole teilweise andere Verfahren und Abläufe erforderlich. So wird die Geradheit der Führungsschienen bei konventionellen Komponenten durch das Spannen gegen eine linear bearbeitete Maschinenkante erreicht.

Derartige Kanten lassen sich in Faserverbundkonstruktionen nicht integrieren, sodass separate Vorrichtungen für die Montage erforderlich sind. Die Ebenheit der Auflageflächen muss durch Schleifen oder Abformen erzeugt werden.

Im Bereich der Gewindeeinsätze ist die CFK-Struktur so abzustützen, dass keine Verformung stattfinden kann. Bei der Montage des Vorschubantriebs (Kugelgewindetrieb-Antrieb) wird als zusätzliches Konstruktionselement eine einteilige Mutterhalterung (Kugelgewindetrieb-Antrieb) verbaut. Außerdem sollte die Möglichkeit bestehen, die CFK-Pinole nach einer Kollision neu auszurichten.

Der Leichtbauwerkstoff CFK hat das Potenzial, die Produktivität und Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen zu erhöhen. Eine reine Werkstoffsubstitution ist dabei jedoch unzureichend. So führen die Unterschiede in den werkstofflichen Eigenschaften zwischen CFK und den konventionellen Eisenwerkstoffen zu zahlreichen konstruktiven Unterschieden. Nur bei Berücksichtigung dieser Änderungen lässt sich das Leistungspotenzial von CFK in hohem Maße ausnutzen. Dennoch ist CFK kein universell und einfach anwendbarer Konstruktionswerkstoff.

* Prof. Dr.-Ing. Paul Helmut Nebeling leitet das Fachgebiet Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme, Steuerungstechnik und Rapid Prototyping an der Hochschule Reutlingen.

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