Beim Flugzeugbau müssen bis zu 1.000.000 Nietbohrungen für die Montage der Einzelbauteile hergestellt werden, wobei neben Strukturbauteilen aus Aluminium und Titan zunehmend auch Bauteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff sowie beim Airbus A380 auch Glare als Faser-Metall-Laminat aus Aluminium und GFK zu bearbeiten sind. Der Beitrag untersucht zunächst, welche Anforderungen an Nietbohrungen in Strukturbauteilen zu stellen sind. Neben Qualitätskriterien wie Form- und Lagetoleranzen bei Metallbauteilen sind beim Bohren von faserverstärkten Kunststoffen außerdem Delaminationen, Faserüberstände und Ausbrüche am Bohrungsaustritt sowie thermische Schädigungen der Harz-Matrix zu vermeiden. Ähnliches gilt beim Bohren von Glare, wobei Delaminationen dort durch eine Ablösung der äußeren Aluminium-Schicht definiert sind. Beim Bohren von CFK erfordert die Härte der Kohlenfaser eine hohe Abrasionsfestigkeit des Schneidstoffes, während bei der Auslegung von Bohrprozessen für Schichtverbunde aus Metall und CFK bzw. Glare die unterschiedlichen Eigenschaften und Dicken der Werkstoffe mit den Schnittbedingungen und der Schneidteilgeometrie in Einklang zu bringen sind. Sowohl in der manuellen als auch in der automatisierten Fertigung werden PKD-bestückte Werkzeuge und Vollhartmetallwerkzeuge gleichermaßen eingesetzt, wobei die Bearbeitung in allen Fällen trocken erfolgt. Beim manuellen Bohren beträgt die Schnittgeschwindigkeit zwischen 50 und 70 m/min, wobei die Standmengen beim Vorbohren sowie beim Bohren auf Endmaß bei etwa100 Bohrungen liegen. Bei der automatisierten Fertigung wird ein einstufiger Prozess angewandt, bei dem häufig PKD-bestückte Werkzeuge eingesetzt werden, die im manuellen Prozess aufgrund der höheren Bruchempfindlichkeit nicht einsetzbar sind. Die Schnittgeschwindigkeiten liegen dabei im Bereich von 70 bis 100 m/min bei Vorschubgeschwindigkeiten von 300 bis 600 mm/min. Die Standmengen erreichen Werte bis etwa 500 Bohrungen. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf die zukünftige Werkzeugentwicklung gegeben, bei der sich durch die Weiterentwicklung von Schneidstoffen und Beschichtungen große Potenziale ergeben.


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    Titel :

    Herstellung von Nietbohrungen in Strukturbauteilen aus CFK, Titan, Aluminium und Glare


    Beteiligte:
    Stöver, Enno (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    6 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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