«Generic Components»: Mapal entwickelt Musterbauteile Fertigungs-Know-how für Luftfahrtkomponenten

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Für den Bereich Aerospace hat Mapal zwei Musterbauteile entwickelt. Diese so genannten «Generic Components» decken alle anspruchsvollen Bearbeitungsschritte ab, die bei der Produktion von Hydraulikventilgehäusen aus Aluminium oder den aus Titan gefrästen Torsionsgelenken für Landebeine auftreten können.

Überall, wo an einem Flugzeug etwas bewegt werden muss, sitzt ein Ventilgehäuse. Per Hydraulik werden Klappen, Ruder, Fahrwerke, Motoren und anderes gesteuert. In jedem Flugzeug ist eine grosse Menge an Ventilgehäusen unterschiedlicher Ausführung zu finden. Das Spektrum reicht von kleinen Kästchen bis zu Blöcken, die einen halben Meter Länge erreichen. Die Anforderungen an die Bearbeitung sind dabei immer ähnlich.

Gesamtes Fertigungs-Know-how in einem Bauteil

Das von Mapal entwickelte «Generic Component» misst etwa 30 × 30 × 30 Zentimeter und enthält sämtliche Bearbeitungsschritte, die bei der Fertigung eines Ventilgehäuses auftreten können – von der Vorbearbeitung bis zum Schlichten.

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Bei dem «Generic Component» handelt es sich bewusst nicht um die Nachempfindung eines Kundenbauteils. Dieses wurde auf Basis der Zerspanungsanforderungen verschiedener realer Bauteile konstruiert. Innerhalb der Firmengruppe hat Mapal dafür Erfahrungen zusammengetragen, die weltweit in der Bearbeitung solcher Komponenten gemacht wurden. Das gesamte Know-how ist also in ein einziges Musterbauteil eingeflossen.

Passende Bearbeitungsstrategien

Damit verbunden sind Empfehlungen des Werkzeugherstellers für die jeweils passenden Bearbeitungsstrategien und Schnittwerte. Oft kommen verschiedene Möglichkeiten infrage, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Zum Reiben einer Bohrung kann entweder ein PKD-Werkzeug oder ein Feinbohrwerkzeug genutzt werden.

Oder, alternativ, mehrschneidige Reibahlen. Jede Lösung hat ihre Vorteile. Entscheidend ist immer, welche Vorteile dem Kunden in seiner Situation entsprechen.

130 Sonderwerkzeuge für einen Gehäusetyp

Ventilgehäuse für den Bereich Aerospace sind kompliziertere Bauteile als solche, die in anderen Bereichen, wie etwa bei der Hydraulik für Baumaschinen, verwendet werden. Für das bislang komplexeste Kundenprojekt hat Mapal mehr als 130 unterschiedliche Sonderwerkzeuge für einen einzigen Gehäusetyp eingesetzt.

Weil in der Luftfahrtbranche die Reduzierung von Gewicht entscheidend ist, arbeitet die Fertigung oft mit sehr dünnwandigen Teilen. Weitere Herausforderungen sind tiefe Bohrungen mit Querbohrungen oder Nuten, die für unterbrochene Schnitte sorgen. Hinzu kommt, dass bei der Zerspanung des verwendeten Aluminiums mit seinem niedrigen Siliziumgehalt sehr lange Späne entstehen, die schwer zu brechen sind.

Torsionsgelenk für das Hauptfahrwerk am Flugzeug

Ein weiteres «Generic Component», das Mapal für die Luftfahrt entwickelt hat, ist ein Torsionsgelenk (Torsion Link) für das Hauptfahrwerk am Flugzeug. Es verbindet die beiden zylindrischen Teile des Landebeins miteinander. Diese Konstruktion ermöglicht es dem Dämpferzylinder, ein- und auszufahren, ohne sich dabei zu verdrehen. Auch dieses Bauteil gibt es in unterschiedlichen Ausführungen.

An seinem Musterteil mittlerer Grösse bildet Mapal alle realen Anforderungen ab. Wegen der hohen auftretenden Belastungen und der geforderten geringen Masse bestehen Torsion Links aus Titan. Aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit und der hohen Schnittkräfte ergeben sich hohe Temperaturen bei der Zerspanung, die sich negativ auf die Standzeit der Werkzeuge auswirken können. Neben optimaler Beschichtung und Schneidkantenpräparation kommt es hier auf die richtige Bearbeitungsstrategie an.

Mit den «Generic Components» für Aerospace setzt Mapal ein Konzept fort, das sich bereits im Automobilbereich bewährt hat. Auch hier wurden zunächst anspruchsvolle Bauteile identifiziert, für deren Bearbeitung sich die vom Aalener Präzisionswerkzeughersteller zur Verfügung gestellten Werkzeuge sehr gut eignen. Inzwischen wird ein grosser Teil der Automobiltechnologie mit den passenden Musterteilen abgedeckt. Mit Hilfe der «Generic Components» kann Mapal auch im Luftfahrtbereich aufzeigen, wozu der Werkzeugspezialist technologisch in der Lage ist.

(böh)

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