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Individuelle Werkzeugkonzepte

Turbo-Zerspanen von Titan, Composites und Alu

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Harten Kohlenstofffasern sorgen für extrem hohen Verschleiß

Obwohl in der Luft- und Raumfahrt zunehmend auf Composites zurückgegriffen wird, steckt in Bearbeitungsstrategien von Verbundwerkstoffen enormes Optimierungspotenzial. So müssen z.B. Bohrungsdurchmesser von der ersten bis zur letzten Bohrung in der geforderten Toleranz sauber und glatt sein. Denn kleinste Faserrückstände könnten sich später beim Vernieten mit Eindrücken und im schlimmsten Fall zum Lockern der Nietverbindung führen.

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In vielen Fällen verursachen die harten Kohlenstofffasern bei der zerspanenden Bearbeitung einen extrem hohen Verschleiß, wogegen oftmals nur Schneidstoffe und Beschichtungen höchster Härte helfen. Lehming: „Die Abrasivität bei der Zerspanung von Verbundwerkstoffen erfordert unter Umständen eine Spezialbeschichtung, wie z.B. die SGS Di-NAMTE-kristalline Diamantbeschichtung. In einigen Fällen sind Werkzeuge gefragt, die sogar noch mehr aushalten müssen. Daher entwickeln wir spezielle PKD-Lösungen, die den Herausforderungen gewachsen sind.“

Werkzeuge für Airbus

Wie SGS im Rahmen der „Fokus-Customer-Development“-Philosophie neue Wege einschlägt, um zu besseren Ergebnissen zu kommen, zeigt ein Beispiel mit Airbus: SGS passte aus dem Standardprogramm die speziellen HM-Kompressionsfräser der Serie „20 CCR“ (Carbon-Fiber Composite Router) haargenau auf das Nutenfräsen von kohlenstoff-faserverstärkten Kunststoffen unter Trockenbearbeitung im Vakuum an. (Bearbeitungszentrum: „Torresmill“ mit Hochgeschwindigkeitsspindel bis zu 35 000 U/min, radiale Schnitttiefe: 12 mm, axiale Schnitttiefe: 5 mm, Vorschub: variabel). Lehming: „Ziel war, gegenüber bereits leistungsfähigen PKD-Werkzeugen nochmals in Sachen Produktivität, Oberflächengüte und Standzeiten eins draufzusetzen.“

Der CCR von SGS zur Bearbeitung von Verbundwerkstoffen ist so konzipiert, dass durch gegenüberliegende Steigungswinkel die Schneidkräfte in die Mitte des Werkstücks geleitet werden und so das Problem von Delaminierungen gelöst wird. Lehming: „In diesem Fall gingen wir weg von der PKD-Strategie. Das zahlte sich aus.“

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