PKD-Werkzeuge zur Bearbeitung anspruchsvoller Luftfahrtbauteile

Bild: Mapal Fabrik für Präzisionswerkzeuge

Ein Großteil der für moderne Flugzeuge und Hubschrauber verwendeten Bauteile bestehen aus Aluminiumlegierungen oder Composite-Materialien bzw. Kombinationen dieser Werkstoffe, unter anderem wegen der Prävention gegen Materialermüdung bei gleichzeitig geringem Gewicht. Beim Zerspanen der Luftfahrtbauteile steht vor allem die Prozesssicherheit im Fokus. PKD-Werkzeuge (Polykristalliner Diamant) von Mapal erfüllen diese Anforderung in hohem Maße und überzeugen zudem durch lange Standzeiten und ausgezeichnete Bearbeitungsergebnisse.

Im Flugzeugbau müssen in Composite-Bauteile und Materialverbunde in der Montage Tausende von Bohrungen für Nietverbindungen eingebracht werden. In aller Regel kommen dafür Vollhartmetallbohrer mit Diamantbeschichtung zum Einsatz. Mapal hat einen neuen PKD-Bohrer zur Bearbeitung von Composite-Materialien, wie CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) und Schichtverbunde aus Aluminium und CFK, in der Montage entwickelt. Der Bohrer zeichnet sich vor allem durch seine durchgängige PKD-Schneide aus. Bisher kamen im Zentrum meist Spitzen aus Vollhartmetall zum Einsatz, nur die Seiten waren PKD-bestückt. Allerdings sorgte die Unterbrechung der Schneide für Instabilität an den Übergängen, der Lötspalt neigte zu Ausbrüchen. Diese Instabilität hat Mapal mit dem neuen Werkzeug eliminiert. In den geschlitzten Grundkörper aus Vollhartmetall wird die beidseitig polierte PKD-Schneide eingebracht. Dadurch ist das gesamte System besonders stabil. Dank des Spitzenwinkels von 115˚ zentriert sich der Bohrer sehr gut selbst. Der Differentialspitzenwinkel von 80° sorgt für einen sauberen Bohrungsaustritt ohne Delamination.

Des Weiteren wird beim Bearbeiten der Strukturbauteile von Flugzeugflügeln aus Aluminium ein Großteil des vorhandenen Materials zerspant. Für die Schruppbearbeitung der Kammern bzw. Taschen innerhalb des Flügels hat der Werkzeugspezialist aus Aalen mit dem OptiMill-SPM-Rough einen Fräser aus Vollhartmetall im Portfolio, der bereits vielfach seine Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt hat. Allerdings eignet sich dieser Schruppfräser ausschließlich für die Nassbearbeitung. Denn: Bei der Trockenbearbeitung von langspanenden Aluminiumlegierungen, wie sie im Flugzeugbau zum Einsatz kommen, stoßen Werkzeuge aus Vollhartmetall an ihre Grenzen. Schnell bilden sich Aufbauschneiden und die Werkzeuge unterliegen einem hohen Verschleiß. Damit sich die Kammern und Taschen am Flügel nicht mit dem Kühlmedium füllen, kam vermehrt die Forderung nach einem Werkzeug zur Trockenbearbeitung auf, der Mapal nun mit einem PKD-bestückten Fräser entspricht. Dank der erheblich längeren Standzeit des PKD-Werkzeugs bei der Trockenbearbeitung der langspanenden Aluminiumlegierungen ist dessen Einsatz deutlich wirtschaftlicher.

MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge

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