New machining solutions for drilling and milling demanding aerospace components from MAPAL.

PCD for machining challenging aviation components

Most of the components used for modern aircraft and helicopters consist of aluminium alloys or composite materials or combinations of these materials. This has to do with the prevention of material fatigue at simultaneous low weight.  When machining aviation components, the main focus is on process reliability. PCD tools from MAPAL meet this requirement to a high degree and also have impressively long tool lives and produce the best machining results.

60 percent longer tool life when drilling composite materials

In aircraft construction, thousands of bores have to be drilled into composite components and material assemblies for riveted connections. Solid carbide drills with a diamond coating are usually used for this. However, these are unsuitable for special applications. The limits are to be pushed back even further, especially with extremely high demands on tool life, process reliability and quality of the bore.

MAPAL has developed a new PCD drill for machining composite materials such as CFRP (carbon fibre reinforced plastic) and multilayer composites made of aluminium and CFRP in assembly. The drill distinguishes itself through its continuous PCD cutting edge. Up to now tips made of solid carbide have mostly been used in the centre, only the sides were PCD-tipped. However, the interruption of the cutting edge caused instability at the transitions and the brazed gap tended to break out. MAPAL has eliminated this instability with the new tool.

The PCD cutter, polished on both sides, is inserted into the slotted tool body made of solid carbide. This makes the whole system particularly stable. The drill centres itself very well due to the tip angle of 115˚. The differential tip angle of 80° ensures a clean bore exit without delamination.

The drill is convincing during customer applications not just because of its high process reliability. A long tool life is an added bonus. In this case, holes for bolts are made in a helicopter component. The component consists of 50 mm thick CFRP. The tool used so far had reached the end of its service life after 50 bores. With higher cutting values and a significantly better quality of bore, the customer can drill over 80 bores at a diameter of 19 mm with the PCD drill from MAPAL - an increase of 60 percent compared to tools with only PCD tipped sides.

Frese per sgrossatura in PCD per la lavorazione a secco

Durante la lavorazione dei componenti strutturali delle ali in alluminio degli aerei, gran parte del materiale esistente viene rimosso mediante un processo di asportazione trucioli. Per la sgrossatura delle camere o delle tasche situate all'interno delle ali, MAPAL ha in assortimento una fresa in metallo duro integrale, la OptiMill-SPM-Rough che, pur avendo dimostrato più volte le sue capacità prestazionali, risulta adatta solo per la lavorazione con lubrorefrigerante, dato che durante la lavorazione a secco di leghe di alluminio a truciolo lungo, come quelle utilizzate nella costruzione di aerei, gli utensili in metallo duro integrale non hanno l’efficacia desiderata. I taglienti di riporto si formano rapidamente e gli utensili sono chiaramente soggetti a un'usura eccessiva.

Per evitare che le tasche presenti sulle ali si riempissero di refrigerante, si è rafforzata l’esigenza di utilizzare utensili per la lavorazione a secco, ovvero quelli di MAPAL con fresa in PCD.

La geometria della nuova fresa è per molti aspetti identica alla sua alternativa in metallo duro integrale. Grazie alla geometria di sgrossatura del tagliente appositamente progettata, è possibile eseguire un taglio morbido e ridurre le forze di processo. Essa conferisce inoltre all'utensile eccellenti capacità di lavorare in profondità. L'apporto di calore al componente è minimo.

Grazie alla sua durata notevolmente più elevata, l'utensile in PCD risulta più conveniente in fase di lavorazione a secco di leghe di alluminio a truciolo lungo rispetto alla sua alternativa in metallo duro integrale. I costi maggiori determinati dall’utensile vengono ammortizzati rapidamente.