Sandwich-Bauweise Wie Wabenstrukturen präzise gefräst werden

Autor / Redakteur: Wolfgang Stadie / Peter Königsreuther

Verbundwerkstoffe spanend in Form zu bekommen, ist keine leichte Aufgabe. Maka zeigt aber jetzt, wie man Wabenstrukturen ganz gezielt für die CNC-Bearbeitung ansteuern kann.

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Präzises Einfräsen von wasserabführenden Kanälen in Sandwich-Wabenkostruktionen für den Flugzeugbau, gehört zur neuesten Expertise von Maka: Die Stege von Metallwaben werden zum Leuchten gebracht und können so an der Oberseite detektiert werden. Das System funktioniert auch bei Papierwaben, wie das nächste Bild zeigen wird: Die Wabenmittelpunkte werden dabei in wenigen Millisekunden erkannt und die Messdaten über Ethernet an den Fräser geschickt.
Präzises Einfräsen von wasserabführenden Kanälen in Sandwich-Wabenkostruktionen für den Flugzeugbau, gehört zur neuesten Expertise von Maka: Die Stege von Metallwaben werden zum Leuchten gebracht und können so an der Oberseite detektiert werden. Das System funktioniert auch bei Papierwaben, wie das nächste Bild zeigen wird: Die Wabenmittelpunkte werden dabei in wenigen Millisekunden erkannt und die Messdaten über Ethernet an den Fräser geschickt.
(Bild: Maka)

Maka hat auf dem Gebiet der zerspanenden CNC-Bearbeitung weltweit einen guten Ruf. Das deutsche Unternehmen bietet für diesen Zweck Anlagen vom Standard- bis zum High-End-System mit Roboterunterstützung an. In jüngster Zeit hat sich das Unternehmen auch durch individuelle Lösungen für die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen hervorgetan und nicht zufällig gehören führende Zulieferer aus der Flugzeugindustrie und dem Fahrzeugbau zu den Anwendern von Maka-Systemen. Besonders der Leichtbau spielt dabei eine zentrale Rolle.

Unter den vielen existierenden konstruktiven Lösungen bieten etwa Wabenstrukturen besondere Vorteile in Sachen Stabilität und Materialeffizienz. Komponenten in Wabenbauweise bewähren sich als multifunktionale Wandelemente zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften, bei der Schwingungsdämpfung oder als Versteifungsstrukturen für flächige Bauteile sowie als Sandwichkerne.

Präzises Fräsen ohne Wabenschaden

Im Flugzeugbau liegt ihr Anteil am Strukturgewicht inzwischen bei über 50 %. Nicht nur als Außen- und Trennwände, sondern auch im Triebwerk kommen Wabenelemente zum Einsatz. Weil dort extreme Temperaturunterschiede herrschen, bildet sich Kondenswasser, das gezielt abgeführt werden muss, damit es nicht in den Waben stehen bleibt und das Bauteil schädigt.

Deshalb müssen die Wabenkammern mit einer Nut versehen werden, die als Abflussweg dient. Wegen der hohen Sicherheitsrelevanz der Bauteile steht dabei die absolut präzise Bearbeitung im Fokus: Das Werkzeug muss eine hohe Anzahl von definierten Fräsungen im Abstand von nur wenigen Zentimetern auf dem nur Zehntelmillimeter starken Wabensteg vornehmen. Die Klebepunkte zwischen den einzelnen Waben dürfen dabei nicht beschädigt werden.

Ein renommierter Zulieferer der Flugzeugindustrie kam mit dieser Aufgabe auf Maka zu. Eine Herausforderung stellte für die Entwickler die exakte Ansteuerung der einzelnen Waben dar. Erschwerend kam hinzu, dass die Wabenplatten nicht völlig gleichmäßig sind. Bei Maka entschied man sich deshalb für ein kamerabasiertes Erkennungsverfahren.

Das System wurde zusammen mit Leuze Electronics entwickelt: Die Kamera scannt zunächst die Waben und gibt die exakten Koordinaten an die Maschine weiter. Für die Verarbeitung der Informationen ist eine besondere Auslegung der Steuerung erforderlich. Anschließend werden die exakten Bearbeitungspositionen zum Fräser übertragen. Sehr erfolgreich verlaufene Tests haben das Potenzial dieser Vorgehensweise bestätigt, so Klaus Kern, Geschäftsführer von Maka Systems. MM

* Wolfgang Stadie ist Director Sales and Marketing bei der Maka Systems GmbH in 89278 Nersingen, Tel. (0 73 08) 8 13-0, zentrale@maka.com, www.maka.com

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