Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe werden im Flugzeugbau immer stärker eingesetzt. Die neueren Werkstoffe mit Fasern mit einem ovalen Profil haben eine höhere Packungsdichte und damit höhere Festigkeiten, führen jedoch zu erhöhtem Werkzeugverschleiß. Um für die Fertigungsplanung über verlässliche Bearbeitungsparameter zu verfügen, wurden kurzfristig Versuche organisiert und durchgeführt. Folgende Erkenntnisse wurden u.a. gewonnen: (Fräser) Das Werkzeug sollte aus schlagzähem Grundmaterial (Hartmetall) und verschleißfestem Schneidenmaterial (PKD, Grobkorn) bestehen. Entsprechendes Spankammervolumen vermeidet Spänestau und damit Überhitzung. (Schnittparameter) Bei Mehrschneidenfräsern haben sich 0,1 bis 0,3 mm pro Zahn als sinnvoll herausgestellt. Schnittgeschwindigkeiten von mindestens 150 m/min zur Auslösung des notwendigen Risses im CFK bis maximal 250 m/min zur Verschleißbegrenzung sind angemessen. Wasserkühlung lässt weit höhere Schnittwerte zu. Wegen der hohen Werkzeugkosten sind Schnittparameter günstig, die eine höhere Werkzeugstandzeit erlauben. Die enge Zusammenarbeit zwischen dem Maschinenhersteller, dem Werkzeugspezialisten und dem zukünftigen Anwender hat sich als außerordentlich sinnvoll erwiesen. Erwähnenswert ist noch, dass Bauteile durch den (bewußt herbeigeführten) Bruch von Fräsern nicht beschädigt wurden und das Fräsprogramm nach dem Auswechseln der Werkzeuge problemlos fortgeführt werden konnte.
Bearbeitung von CFK-Bauteilen im Flugzeugbau. Praxistest zur Leistungsoptimierung beim Fräsen von neuartigen Werkstoffen
2006
7 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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