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Auch auf die Wendeschneidplatten kommt es an

Zu den generellen Anforderungen an Wendeschneidplatten für die Zerspanung von Triebwerkskomponenten gehören außer einer guten Kantenfestigkeit eine hohe Adhäsion zwischen Substrat und Beschichtung. Während negative Grundformen für eine hohe Festigkeit und Wirtschaftlichkeit sorgen, sollte die Geometrie positiv sein, empfiehlt Sandvik Coromant. Bei der Bearbeitung von HRSA-Materialien sollte außerdem immer ein Kühlschmiermittel (KSS) verwendet werden. Fräst man mit keramischen Wendeschneidplatten, erfordert das eine große KSS-Menge, während bei Hartmetall die genaue Platzierung des KSS-Strahls entscheidend für den Bearbeitungserfolg ist, wie Sandvik wissen lässt. Ein hoher Druck bei der KSS-Anwendung bietet beim Einsatz von Hartmetallplatten weitere Vorteile, darunter eine längere Werkzeugstandzeit und eine gute Spankontrolle, damit entstehende Späne das Bauteil mechanisch nicht schädigen.

Die Bearbeitungsparameter variieren je nach Bedingungen und Werkstoff. Während der ersten Bearbeitungsstufe wird eine gute Produktivität vor allem durch hohe Vorschubgeschwindigkeiten und große Schnitttiefen erreichbar. In der zweiten Bearbeitungsstufe werden häufig keramische Wendeschneidplatten eingesetzt, weil sich damit schneller zerspanen lässt. In der Endphase liegt der Schwerpunkt, wie erwähnt, auf der Oberflächengüte, weshalb die Schnitttiefe gering ist. Weil eine hohe Schnittgeschwindigkeit die Oberflächenqualität beeinträchtigen kann, werden zum Schlichten in der Regel Hartmetall-Wendeschneidplatten bevorzugt.

So bannt man plastische Verformung und Kerbverschleiß

Die Probleme plastische Verformung und Kerbverschleiß sind aber die typischen Begleiterscheinungen bei Hartmetall-Wendeschneidplatten, während bei Keramik am häufigsten ein Verschleiß der obersten Schicht stattfindet. Die Anfälligkeit für plastische Verformung wird durch eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit und der Warmfestigkeit verringert. Eine positive Geometrie und eine scharfe Kante sind ebenfalls wichtig, um die Wärmeentwicklung und die Schnittkräfte zu verringern. Zu den Maßnahmen gegen Kerbverschleiß an der Hauptschneide gehören ein kleiner Eintrittswinkel, beispielsweise durch Verwendung einer quadratischen oder runden Wendeschneidplatte. Aber auch eine Schnitttiefe, die geringer ist als der Schneidenradius, kann helfen.

PVD-beschichtete (Physikal vapor Deposition) Wendeschneidplatten sind widerstandsfähiger gegen Kerbverschleiß an der Hauptschneide, während eine CVD-beschichtete (Chemical vapor Deposition) Wendeschneidplatte einen besseren Widerstand gegen Kerbverschleiß an der Hinterschneide mit sich bringen. Und Vorsicht! Beim Schlichten kann der Kerbverschleiß an der Hinterschneide die Oberflächengüte beeinträchtigen.

Was lernen wir daraus?

Die effiziente Zerspanung von Triebwerkskomponenten aus HRSA-Materialien erfordert ein ausgewogenes Gesamtensemble der verwendeten Systeme, bei dem insbesondere Faktoren wie die Werkstückbeschaffenheit, das Werkzeugmaterial und die damit verbundenen Schnittdatenempfehlungen, der Kühlschmiermitteleinsatz sowie optimierte Bearbeitungsstrategien berücksichtigt werden sollten. So können Fertigungsunternehmen dazu beitragen, das Ziel der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erreichen, die Treibhausgasemissionen bis 2050 auf null zu senken.

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