Produktiverer FVK-Leichtbau durch pfiffige Verarbeitungs-Ideen

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Wie das Bohren von Nietlöchern „intelligent“ werden kann

Was würde es bedeuten, wenn ein ganz neuartiges Bohrverfahren es möglich machte, stets genau zu wissen, in welcher Schicht eines Sandwichs oder Organoblechs sich die Spitze eines Bohrers momentan befindet, und dazu noch extrem saubere Oberflächen im Bohrkanal zu hinterlassen? Beide Vorzüge und noch weitere bietet das vibrationsunterstützte Bohren mit magnetgelagerter Spindel, wie es von LTI Motion entwickelt wurde.

Bei diesem Verfahren wird die durch Magnetkraft schwebende Welle ausgelenkt und die Frequenz, Amplitude und Schwingungsform werden frei programmierbar. So ist es möglich, Spangröße, -form, Eintrittsgeschwindigkeit und Eintrittswinkel der Schneide optimal an den Prozess anzupassen, wie die Experten erklären. Durch integrierte Sensorik könnten wichtige Prozessdaten zur Bestimmung des Bohrerverschleißes online erfasst, ausgewertet und analysiert werden. Genauso könnten etwa der Bohrbeginn oder unterschiedliche Materialschichten erkannt und die Prozessparameter währen der Bearbeitung adaptiv angepasst werden, heißt es weiter.

Gratfreier Bohrlochaustritt erhöht dynamische Belastbarkeit

Den Leichtbauanforderungen geschuldet, werden im Aerospace-Bereich heute Kombinationen diverser Materialien, wie Titan und CFK, verarbeitet. Der Bohrprozess bei diesen Verbundwerkstoffen ist besonders herausfordernd: Beim üblichen Bohren entstehen lange Späne im Metall (Titan oder Aluminium), die an der Bohrungswand erheblich reiben und die Oberfläche des Fügepartners CFK schädigen. Die geforderten Bohrlochtoleranzen seien so nicht prozesssicher zu gewährleisten, erklärt LTI Motion. Dabei habe aber die LTI-Motion-Alternative die Nase vorn: Der vibrationsunterstützte Bohrprozess erzeuge nur kurze Späne. Durch den Luftstrom der Minimalmengenschmierung würden diese „Chips“ sehr schnell aus dem Bohrloch geblasen, was das Reibungsproblem buchstäblich entschärfe, heißt es.

Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal der LTI-Motion-Innovation sei, dass unterschiedliche Materialschichten durch die hochauflösende Sensorik genau erkannt und die Bearbeitungsparameter an das jeweilige Material automatisch angepasst werden könnten. Einen nicht unerheblichen Vorteil stelle auch die Erhöhung der Bohrqualität dar. Insbesondere sei das bei der Compositebearbeitung von Nutzen. Zum einen sei dabei die sichtbare Reduzierung des Grates am Bohrungsaustritt zu nennen und zum anderen schone die magnetgelagerte Bohrspindel das Gefüge in der Bohrrandzone, erläutert LTI Motion. MM

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