Turbo zur Zerspanung von Titan, Composites und Alu

Anbieter zum Thema

Angehrn AG - Umformtechnik

Walter Meier (Fertigungslösungen) AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

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). N. 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. N. Lehming: «In diesem Fall gingen wir weg von der PKD-Strategie. Das zahlte sich aus.»

Der neue unbeschichtete «Airbus-CCR» überzeugt nach modifiziertem Werkzeugdesign und optimierten Bearbeitungskonditionen: Die spezielle Schneidengeometrie sorgt für eine hervorragende Kantenbeschaffenheit, denn sie trennt den Verbund so, dass sich Fasern nicht von der weitaus weicheren und thermisch sehr empfindlichen Harzmatrix ablösen, was die Struktur des Bauteils schädigen würde. N. Lehming: «Und mit 59 Prozent längerer Standzeit zu der früheren PKD-Lösung haben wir das vorgegebene Ziel von Airbus mehr als erfüllt.»

Titan wirtschaftlich bearbeiten

Ein unschlagbares Paar im Leichtbau sind CFK-Werkstoffe und Titan bzw. seine Legierungen, da durch ihre chemischen Eigenschaft keine Kontakterosion stattfindet und so beide Materialien sehr gut in Kombination verbaut werden können.

Diese Vorteile müssen teuer erkauft werden, denn durch die hohe Temperaturbelastung der Schneide infolge der geringen Wärmeabfuhr durch Span und Werkstück kommt es beim Bearbeiten von Titan zu thermisch induzierten Spannungen im Werkzeug. Die hohe Schwellbelastung durch Lamellenspäne wie auch die hohen punktuellen Druckbelastungen der Schneidkanten durch die Werkstoffhärte tragen dann zusätzlich zu schnellem Werkzeugversagen bei.

Zur Bearbeitung von Titan, aber auch von hochwarmfesten Stählen und Superlegierungen stellt SGS ein breites Portfolio leistungsfähiger Tools bereit. N. Lehming: «Ein Flugzeugbauer wandte sich an uns, um eine spezielle Nut eines Titan-Turbinenteils schneller, besser und kostengünstiger herzustellen. Nach Analyse der Applikationsbedingungen entschied sich SGS, mit dem «Z-Carb-AP»-Fräser zu schruppen und mit einem speziellen «V-Carb»-Fräser in einem Zug zu schlichten.

(ID:42721891)