Zerspantechnik GFK- und CFK-Bauteile effizient bearbeiten

Redakteur: Kirsten Nähle

Bei der prozesssicheren Zerspanung von Glasfaser- und Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen sind besondere Werkzeuge gefragt. So erfordern Composites speziell ausgeführte Bohrergeometrien, auch um die Axialkräfte zu reduzieren.

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Composites stellen völlig andere Anforderungen an die Zerspanung als Metalle, weil das Material hochgradig abrasiv ist, was zu einem hohen Werkzeugverschleiß beim spanenden Bearbeiten führt. (Bild: Hufschmied)
Composites stellen völlig andere Anforderungen an die Zerspanung als Metalle, weil das Material hochgradig abrasiv ist, was zu einem hohen Werkzeugverschleiß beim spanenden Bearbeiten führt. (Bild: Hufschmied)

Die Hufschmied Zerspanungssysteme aus Bobingen verfügt über 25 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Zerspanungswerkzeugen. Durch die frühzeitige Fokussierung auf die Bearbeitung von Kunststoffen, Glasfaser- und Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen (GFK und CFK) hat sich Hufschmied in der spanenden Bearbeitung dieser Werkstoffe in den wichtigen Anwenderbranchen als Partner und Systemlieferant ausgewiesen.

Darauf kann man sich natürlich nicht ausruhen. Durch die Zusammenarbeit mit den Herstellern innovativer Werkstoffe, deren Kunden und renommierten Werkzeugmaschinenbauern vertieft Hufschmied seine Kompetenz für leistungsfähige Zerspanungswerkzeuge kontinuierlich weiter.

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Immer mehr Schlüsselindustrien setzen auf Verbundwerkstoffe

Immer mehr Schlüsselindustrien, die in anspruchsvollen Technologiebereichen produzieren, setzen auf Verbundwerkstoffe. Der Zwang zur Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender oder höherer Stabilität und die energieeffizienten Vorteile des Werkstoffleichtbaus erweitern die Einsatzbereiche von Faserverbundwerkstoffen und Multimaterialsystemen. Natürlich auch im Aerospace-Bereich, in der Automobilindustrie, der Medizintechnik und für Windkraftanlagen – das sind Einsatzbereiche, die man mittlerweile als ‚klassisch‘ bezeichnen kann.

In jüngster Zeit nutzen immer mehr Hersteller von Werkzeugmaschinen oder Industrierobotern Composites. Und, trotz der immer noch hohen Werkstoffkosten, erschließt sich auch der Konsumgüterbereich nach und nach dieses anspruchsvolle Material für innovative Produkte. Anspruchsvoll ist CFK in mehrerer Hinsicht.

Für Hufschmied ist das gut, denn das ist für den Markterfolg mit entscheidend. Composites stellen völlig andere Anforderungen an die Zerspanung als Metalle. Die prozesssichere Bearbeitung solcher Verbundmaterialien ist eine echte Herausforderung, der in Europa nicht viele Werkzeughersteller begegnen können.

Inhomogenität der Composites-Werkstoffe belastet Schneiden unterschiedlich

Ein zu lösendes Problem: Das Material ist hochgradig abrasiv, was zu einem hohen Werkzeugverschleiß beim spanenden Bearbeiten führt. Delaminierungen und Absplitterungen sind ebenfalls häufig zu beobachtenden Fehlleistungen, besonders bei Werkstoffen mit hohem Harzgehalt.

Die Inhomogenität des Materials führt zu einer höchst unterschiedlichen Schneidenbelastung, das Material zerspant staubförmig und reagiert dabei empfindlich auf einen zu hohen Wärmeeintrag. Für den Werkzeughersteller resultiert aus diesen Bedingungen ein dickes Lastenheft, das die Auswahl des richtigen Werkzeugs, der passenden Geometrie und die Festlegung optimaler Schnittdaten deutlich erschwert.

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