CFK-Titan-Verbunde werkstoffgerecht bohren

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Bohrvorschubeinheiten führen den Bohrer und vermeiden Vibrationen am Werkzeug

Große Werkzeugmaschinen weisen maximale Stabilität und Dämpfungseigenschaften auf. Entlang des Flugzeugrumpfes jedoch sind große Teile des Bauteils für Werkzeugmaschinen nicht erreichbar. Hier kommen halbautomatische Bohrvorschubeinheiten zum Einsatz. Diese Bohrvorschubeinheiten werden in einer Vorrichtung, beispielsweise über einen Bajonettverschluss, verriegelt. Diese halbautomatischen Maschinen sind mit speziell angefertigten Buchsen ausgestattet, um den Bohrer zu führen. Diese Führung hilft, Vibrationen am Werkzeug beim Eintritt in das Bauteil zu vermeiden. So können auch sehr lange Werkzeuge eingesetzt werden. Sogar mit PKD können H8-Qualitäten in einem Schuss erreicht werden.

Zum Vollbohren mithilfe von Robotern werden spezielle Effektoren mit Druckstempelbuchse eingesetzt. Bei der Bearbeitung mit dem Roboterendeffektor gibt es keine Führungsbuchsen die den Verlauf des Bohrers beim Anschnitt verhindert. Das Werkzeug muss daher eigene Führungs-, Stabilisierungs- und Dämpfungsstrategien aufweisen. Diese Technologie ermöglicht es so, Bohrungen in sehr hoher Qualität auch auf dem Roboter herzustellen. Auch hier ist es möglich, selbst mit PKD H8-Bohrungen in einem Schuss herzustellen.

Position der Bohrung durch vorgebohrte Löcher in den Spante definiert

Die kritischsten Bereiche bei der Anbringung von Nietlöchern sind jene, die nur von Hand erreichbar sind. Dazu werden kleine, handgeführte Maschinen eingesetzt. In diesen Fällen ist die Position der Bohrung definiert durch vorgebohrte Löcher in den Spanten, die während der Bearbeitung der Spante auf dem BAZ eingebracht wurden. Im ersten Schritt wird also diese Bohrung als Positionierhilfe und Führungsbuchse für das Aufbohren genutzt.

In einem zweiten Schritt wird die Bohrung aufgebohrt und gerieben, um die finale Größe und Qualität zu erreichen. In einem dritten Schritt wird die Senkung angebracht. Diese Maschinen bieten keine Stabilität oder Dämpfung, im Gegenteil. Wie bereits oben erwähnt müssen auch in diesem Fall die eingesetzten Werkzeuge ihre eigenen Führungs-, Stabilisierungs- und Dämpfungseigenschaften aufweisen.

Die Bearbeitungstechnologie ermöglicht dennoch das Bohren in sehr hoher Qualität.

In allen genannten Fällen der möglichen Maschinenkonzepte müssen sich die Kosten pro Bohrung auf einem vergleichbaren Niveau befinden. Mit den hier beschriebenen Werkzeugtechnologien, erfüllen auch Werkzeuge mit PKD oder CVD-Beschichtung diese Kriterien.

Literatur

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* Dr. Peter Müller-Hummel ist Leiter Business Unit Aerospace bei der Mapal Dr. Kress KG in 73431 Aalen

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