Konteraufbohren revolutioniert Leichtbau mit Stack-Materialien

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Auf Schichten abgestimmte Schneiden

Vorteil dieses Verfahrens: Die Werkstoffe lassen sich unter optimalen Bedingungen zerspanen; mit fünf Schneiden auf drei Durchmessersegmenten wird jede Werkstofflage mit den optimal abgestimmten Werkzeugschneiden bearbeitet, frei nach dem Motto: "Die optimale Schneide für den jeweiligen Werkstoff."

Die Bearbeitung in zwei Vorschubrichtungen ermöglicht es, den Werkstoff kraftflussgerecht aufzubohren, also mit der Hauptkraftkomponente in das Werkstück hineinwirkend. Herkömmliche Werkzeuge wirken im Vergleich dazu nur in Bohrvorschubrichtung, wodurch das Material an der Austrittsseite aufgeworfen wird und dadurch empfindlich beschädigt werden kann.

Die unterschiedlichen Werkstoffschichten aus Metallen wie Titan oder Aluminium zum einen und die Faserverbundwerkstoffschichten zum anderen, lassen sich so auch mit jeweils genau abgestimmten Schneiden bearbeiten, wodurch das Werkzeug länger im Einsatz ist und der Werkstoff unbeschädigt bleibt.

Auch bei „Rückziehern“ produktiv bleiben

Die werkstoffgerechte Auslegung der Werkzeugschneiden hat einen signifikant positiven Effekt auf die Ergebnisqualität der Bearbeitung: Konventionelle Stack-Werkzeuge sind in ihrer One-Shot-Auslegung als Kompromissgeometrie gestaltet und bilden die notwendigen Werkzeuggeometrien nur unzureichend ab. CFK fordert beispielsweise sehr scharfe Schneiden und einen kleinen Spitzenwinkel des Bohrers. Zudem sind Keilwinkel kleiner und Freiwinkel größer ausgeprägt, um diesen Gegebenheiten Rechnung zu tragen.

Des Weiteren wird durch die Bearbeitung im Konteraufbohr-Sinn nun auch der Rückziehvorgang des Werkzeuges produktiv genutzt. Konventionelles Bohren zerspant beim Rückziehen nämlich nichts. Insbesondere beim Bearbeiten von Stack-Werkstoffen ist das Nachreiben kritisch, da sich die metallischen Werkstoffe durch die dabei entstehende Wärme ausdehnen.

Kompatibel mit bestehender Peripherie

Bei der Entwicklung des Verfahrens am IPA wurde auch darauf geachtet, dass das Werkzeug leicht einsetzbar ist. Die für dieses Verfahren notwendigen Werkzeugeinspannungen sind bereits am Markt verfügbar und können auf herkömmlichen Werkzeugmaschinen eingesetzt werden. Die Spannsysteme unterscheiden sich hinsichtlich aktiver oder passiv geregelter Zustellung. Das hierin beschriebene System ist auch für passive, also nicht elektronisch geregelte Systeme geeignet. Die radiale Zustellung ist stufenlos einstellbar und erlaubt somit eine variable Durchmesseranpassung der Aufbohrstufe von 0 bis 0,8 mm.

Das Bohrprinzip eignet sich insbesondere auch für die hoch-qualitative Bearbeitung von schwer-zerspanbaren Werkstoffen, welche eine vorder- und rückseitige Entgratung notwendig machen oder für Werkstoffe, welche wie CFK einen laminaren Aufbau aufweisen und somit gegenüber Bearbeitungskräften sehr sensibel sind. Das innovative Konteraufbohrverfahren für neuartige Hochleistungs-Leichtbauwerkstoffe macht große Potenziale bei der Qualitätsbohrbearbeitung erschließbar

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