Neue Werkzeugfamilie für mobile Reparatureinheit

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Nur mit dem richtigen Werkzeug stimmt das Bearbeitungsergebnis

Die Oberfläche der gefrästen Bahnen der Schäftung müssen so weit wie möglich sauber, ohne Rückstände und Staubpartikel gefräst werden. Dabei ist ein gleichmäßiges Ebenenniveau einzuhalten. Weil die Bearbeitung mit der Fräserstirn erfolgen muss, herrschen aber keine konstanten Prozessbedingungen.

Die Schnittgeschwindigkeit variiert bei dieser Art Bearbeitung von 0 im Zentrum bis maximal 500 m/min an der Umfangsfläche. Dieser Umstand erfordert eine variable Schneidengeometrie an der Stirn, die eng auf den Einsatzfall abgestimmt sein muss. Erschwerend kommt noch hinzu, dass die entsprechende Materialdicke der zu schäftenden Bahn genau einer CFK-Lagendicke von circa 0,1 mm entspricht. Die Spanvolumina sind folglich relativ gering, was normalerweise den Verschleiß der Schneiden stark beschleunigt. Die Spanabfuhr muss deshalb auf den minimalen Volumenstrom vom Zentrum nach außen hin ausgelegt sein. Dabei gilt es im Außenbereich unbedingt auszuschließen, dass sich die in der Bearbeitung befindende Lage vom darunter befindlichen Materialverbund ablöst.

Vom Standard- zum Experteninstrument

Ausgangspunkt für die Neuentwicklung der nötigen Werkzeuge, die im mobileblock eingesetzt werden sollen, waren zwei Standardformen von Hufschmied: Die Hexacut-Geometrie hat sich als sehr verschleißresistente CFK-Bearbeitungsvariante bereits etabliert sowie die Carbstar-Geometrie, die als Umfangsbearbeitungswerkzeug nur eine sehr geringe Kraft auf das zu bearbeitende Material ausübt. Daraus erarbeitete man den Hufschmied-Lösungsansatz: Warum nicht einfach beide Geometrien miteinander verschmelzen und durch einen variablen Schneidkeil vom Fräserzentrum nach außen hin ergänzen?

Denn es hatte sich bei allen Versuchen gezeigt, dass übliche Spanbrecher auf der Stirn zu negativen Einflüssen bei der Oberflächenqualität führen. Auch Beschichtungen haben in diesem Fall eher negative Auswirkungen auf die Oberflächenstruktur. Die erhöhte Kantenverrundung führt zu einem Anstieg der Bearbeitungstemperatur, der für eine CFK-Matrix schädlich ist. Denn er vermehrt die sichtbaren, als Matrixaufschmierung bezeichneten Bearbeitungsfehler, auf den gefrästen Oberflächen. Im Resultat wurde nun die neue Werkzeuggeometrie namens Carbstar-BD entwickelt. Sie erzeugt durch ihre variable Stirn- und Umfangsgeometrie staub- und faserfreie, sehr exakte Schnittflächen, die lediglich durch eine Plasmabehandlung zur Verklebung der Reparatur-Patches aktiviert werden müssen.

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