Präzisionswerkzeuge

Werkzeuge bearbeiten auch ganz schwierige Werkstoffe

Seite: 3/3

Anbieter zum Thema

Für die unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben wurden jeweils entsprechende Werkzeugtypen entwickelt. Wendeschneidplatten-Fräser beweisen höchste Effizienz beim Abtragen großer Materialmengen und sind beim Schruppen in der Regel die erste Wahl. VHM-Fräser bieten sich vor allem für Halbschlicht- und Schlichtarbeitsgänge an. Ihre Domäne sind natürlich auch solche Aufgaben, wo Radien, Kavitäten und Schlitze so eng sind, dass der Einsatz von Wendeschneidplatten-Werkzeugen nicht infrage kommt. Zu ihren Vorteilen gehören die hohe Zahl von Spannuten sowie hohe axiale Abtragsraten.

Gesicherte Abfuhr der Späne entscheidet über den Prozessverlauf

Mapal hat für die herausfordernde Bearbeitung von Integral- und Strukturbauteilen aus Titan einen innovativen Walzenstirnfräser mit ISO-Wendeschneidplatten entwickelt. Unterschiedliche Schneidplattengrößen der einzelnen Zahnreihen sorgen für eine hohe Performance des neuen Fräsers, teilt Mapal mit. Die Schneidplatten sind radial eingebaut. „Durch die Duktilität des Materials erfahren die Platten eine deutlich höhere Belastung als beispielsweise bei der Bearbeitung von Guss. Der radiale Einbau unterstützt die Schneidplatte bei der Aufnahme dieser Belastungen“, verdeutlicht Axel Fleischer, der die Entwicklung des Fräsers als verantwortlicher Senior-Projektmanager betreute. Er ergänzt: „Neben den Schneiden und deren optimaler Einbaulage spielte der Grundkörper des Fräsers bei der Entwicklung eine entscheidende Rolle.“ Die Wahl eines speziellen Werkzeugstahls, der gehärtet und vernickelt wird, erwies sich als bedeutender Faktor für die Funktion des Grundkörpers.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 7 Bildern

Die innere Kühlmittelversorgung wurde dahingehend optimiert, dass jede Schneide separat mit Kühlmittel versorgt wird. Die optimal ausgelegte Kühlmittelzufuhr stellt, so Mapal weiter, gemeinsam mit den großen, polierten Spanräumen die prozesssichere Abfuhr der Späne sicher. Die Spanraumgestaltung kristallisierte sich während der Werkzeugentwicklung zwar als sehr aufwendiges, aber für den Erfolg des Fräsers überaus wichtiges Kriterium heraus. Denn bei den hohen Zerspanraten ist die einwandfreie Spanabfuhr für die Prozesssicherheit entscheidend. „Zahlreiche Versuche waren nötig“, resümiert Dietmar Maichel, Entwicklungsingenieur bei Mapal.

Wie gut die einzelnen Optimierungen im Zusammenspiel funktionieren, zeigen erste Versuche in der Praxis. „Ein Kunde aus der Luftfahrtindustrie ist sehr zufrieden mit den erreichten Werten des neuen Mapal-Fräsers für die Titanbearbeitung“, erklärt Jens Ilg, verantwortlicher Projektingenieur bei dem Aalener Unternehmen. Zum Bearbeiten eines Bauteils aus einer Titanlegierung TiAl6V4 sind zwei der neuen Fräser mit Durchmessern von 50 mm (Z = 4) und 63 mm (Z = 5) im Einsatz, bei Schnitttiefen von bis zu 30 mm und einem Vorschub pro Zahn von 0,15 mm im Vollschnitt.

CFK: Werkzeuge für von Hand ausgeführte Bohrbearbeitungen

Im Bereich der Luft- und Raumfahrt wird rund ein Drittel der in Verbundwerkstoffen durchgeführten Bohrungen für Nieten und Bolzen mit handgeführten Werkzeugen vorgenommen. Beim Werkzeugdesign kommt es daher insbesondere darauf an, die unvermeidlichen Positionier- und Stabilitätsbeeinträchtigungen handgeführter Werkzeuge zu kompensieren. Vor allem dann, wenn es zu seitlichen Kräften durch Verkeilen des Werkzeugs kommt oder ein hoher vertikaler Kraftaufwand erforderlich wird, werden Bohrungsqualität, Produktivität und Konzentrationsfähigkeit der Mitarbeiter nachteilig beeinflusst. Zudem kann es gerade beim Durchbruch des Werkzeugs zu Gratbildung, Ausbrüchen und Delamination an der Bohrlochunterseite kommen. Oft sind dann auch die Fasern beschädigt statt sauber durchgeschnitten. Typische Anforderungen an die Bohrlöcher sind eine Rauigkeit Ra < 4,8 µm, eine Delamination von < 1 mm über den Umfang und keine Absplitterungen. Bei Plattierung mit Metall liegen die Rauigkeitsanforderungen bei Ra < 3,2 µm (< 1,6 µm im metallischen Bereich). Lochtoleranzen variieren zwischen ±0,02 bis 0,04 mm, wobei der CFK-Bereich keine Beschädigungen durch Späne aufweisen darf.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

(ID:44150076)