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

PCD per la lavorazione di componenti aerospaziali sofisticati

La maggior parte dei componenti utilizzati per i moderni aeroplani ed elicotteri è costituita da leghe di alluminio o da materiali compositi, oppure dalla combinazione di questi due materiali; questa scelta serve a prevenire l'usura del materiale garantendo al contempo una riduzione del peso. Durante la lavorazione di componenti aerospaziali viene dedicata particolare attenzione alla sicurezza dei processi. Gli utensili in PCD di MAPAL soddisfano ampiamente questo requisito e si distinguono anche per l’elevata durata e gli ottimi risultati di lavorazione.

Una vita utensile maggiore del 60 percento durante la foratura di materiali compositi

Nell'industria aeronautica, durante la fase di montaggio è necessario praticare migliaia di fori per rivetti sui componenti realizzati in materiali compositi; a tale scopo di norma vengono utilizzate punte in metallo duro integrale con rivestimento diamantato, che però non risultano adatte per le applicazioni speciali. Per questo occorre ampliare ulteriormente i confini, soprattutto in caso di requisiti estremamente stringenti in termini di durata, sicurezza dei processi e qualità dei fori.

MAPAL ha sviluppato una nuova punta in PCD per la lavorazione di materiali compositi in fase di montaggio, come ad esempio i materiali CFRP (plastica rinforzata con fibre di carbonio) e i compositi stratificati di alluminio e CFRP. La punta si contraddistingue in particolare per il tagliente in PCD universale. Fino ad oggi le punte per lo più utilizzate erano al centro in metallo duro integrale (solo i lati erano in PCD); i movimenti interrotti dei taglienti, però, causavano instabilità nei passaggi e i giunti di saldatura tendevano a rompersi. Grazie al suo nuovo utensile, MAPAL ha eliminato questa instabilità.

Il tagliente laterale in PCD affilato è inserito nel corpo base intagliato di metallo duro integrale, rendendo l'intero sistema particolarmente stabile. Grazie all’angolo fra i taglienti di 115°, la punta è in grado di autocentrarsi in modo ottimale. L'angolo differenziale fra i taglienti di 80° garantisce un'uscita del foro pulita senza delaminazione.

Nell'ambito delle applicazioni dei clienti, la punta risulta particolarmente valida non solo per l'elevata sicurezza dei processi, ma anche per la sua durata. In questo caso, nei componenti degli elicotteri vengono praticati dei fori per bulloni. I componenti sono costituiti da materiali CFRP di 50 mm di spessore. La durata utile dell'utensile utilizzato in precedenza si esauriva dopo 50 fori. Con valori di taglio più elevati e una qualità dei fori decisamente migliore, il cliente può realizzare più di 80 fori grazie alla punta in PCD di MAPAL con diametro di 19 mm, il che equivale a un aumento del 60% rispetto agli utensili con PCD solo sui lati.

PKD-Schruppfräser für die Trockenbearbeitung

Bei der Bearbeitung der Strukturbauteile von Flugzeugflügeln aus Aluminium wird ein Großteil des vorhandenen Materials zerspanend abgetragen. Für die Schruppbearbeitung der Kammern beziehungsweise Taschen innerhalb des Flügels hat MAPAL 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 deutlich zu 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 mit einem PKD-bestückten Fräser entspricht. 

Die Geometrie des neuen Fräsers ist in vielerlei Hinsicht identisch mit der des Pendants aus Vollhartmetall. Die speziell ausgelegte Kordelschruppgeometrie sorgt für einen weichen Schnitt und reduziert Prozesskräfte. Sie verleiht dem Werkzeug zudem hervorragende Taucheigenschaften. Der Wärmeeintrag ins Bauteil ist minimal. 

Dank der erheblich längeren Standzeit des PKD-Werkzeugs bei der Trockenbearbeitung der langspanenden Aluminiumlegierungen im Vergleich zu der des Pendants aus VHM, ist dessen Einsatz deutlich wirtschaftlicher. Die höheren Werkzeugkosten amortisieren sich schnell.