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Vielversprechende Fortschritte

Forscher optimieren Titanbearbeitung durch Sauerstoffabschluss

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Leibniz Universität Inst. für Fertigungstechnik u. Werkzeugmaschinen (IFW)
GGB Heilbronn GmbH
JESSBERGER GmbH

Fazit und Perspektiven für die sauerstofffreie Titanzerspanung

Die sauerstofffreie Bearbeitung von Titan zeigt vielversprechende Effekte auf Prozesskräfte Werkzeugverschleiß. Durch gezielte Prozessanpassungen und weiterführende Untersuchungen lassen sich diese Erkenntnisse weiter optimieren. Insbesondere die Kombination aus Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und Thermografie eröffnet neue Möglichkeiten zur Analyse der Werkstofftrennung. Diese Erkenntnisse dienen der Anpassung von Prozessstellgrößen und Werkzeugen an die sauerstofffreie Bearbeitung. Die erzielten Ergebnisse unterstreichen das vorteilhafte Potenzial einer sauerstofffreien Fertigungstechnologie – insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen und Werkstoffe in der Luftfahrt und Medizintechnik.

Die Autoren bedanken sich bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Förderung des Sonderforschungsbereichs „Sauerstofffreie Produktion“ – Projektnummer 394563137 – SFB 1368.

Literatur

[1] Veiga, C.; Davium, J. P.; & Loureiro, A., 2013, Review on Machinability of Titanium Alloys: The Process Perspective, Review on Advanced Materials Science 34, S. 148-164.

[2] Ezugwu, E. O.; Da Silva, R. B.; Sales, W. F.; & Machado, A. R., 2017, Overview of the Machining of Titanium Alloys, Encyclopedia of Sustainable Technologies, S. 487-506.

[3] Bergmann, B.; Denkena, B.; & Schaper, F., 2023, Thermomechanical Tool Loading and Chip Formation in Oxygen-free Titanium Cutting, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 45, S. 253-259.

[4] Denkena, B.; Bergmann; B., & Schaper, F., 2023, Investigation of Chip Formation of Ti-6Al-4V in oxygen-free atmosphere, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 124(10), S. 3601-3613.

[5] Bergmann, B.; & Schaper, F., 2024, Study of the effect of oxygen level on tool wear in machining Ti-6Al-4V, CIRP Annals 73(1), S. 41-44.

[6] Denkena, B. et al., 2023, Wear Behavior of Metal Bonded Grinding Tools When Grinding Ti-6Al-4V in an Oxygen-Free Atmosphere, Metals, 13, 1614.

[7] Holländer, U. et al. 2020, Brazing in SiH4-Doped Inert Gases: A New Approach to an Environment Friendly Production, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing Green Technology, S. 1059-1071.

[8] Prasanthan, V.; Denkena, B.; Bergmann, B., 2023, Influence of XHV-adequate atmosphere on surface integrity, Production Engineering, S. 57-63.

* Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena leitet unter anderem das IFW. Dort forschen auch Dr.-Ing. Benjamin Bergmann, Dr. Vanilla Prasanthan, M. Sc. Florian Schaper, M. Sc. Scheng Laura Yan und M. Sc. Michael Zenger. Letzterer fungiert als Korrespondenzautor.

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