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

要求の高い航空宇宙部 品の加工用PCD

最新の航空機やヘリコプターに使用されている部品の大半は、アルミニウム合金や複合材料、またはこれらの材料の組合せから作られています。これは軽量でありながら材料疲労を防ぎます。
航空宇宙部品の加工では、プロセスの信頼性に主眼を置いています。マパールのPCD工具(多結晶ダイヤモンド)は、この要求を高いレベルで満たし、工具寿命の長さと最高の加工結果にも納得させてくれます。

複合材料のドリル加工時の工具寿命を60％延長

航空機の製造では、組立て時に複合部品や複合材料にリベット継手用の数千個の穴を開ける必要があります。通常、ダイヤモンドコーティングを施した超硬ソリッドドリルが使用されますが、これは特殊な用途には適していません。特に工具寿命、プロセスの信頼性、穴の品質に非常に高い要求が課せられている場合には、限界を更に押し広げる必要があります。

マパールはCFRP（炭素繊維強化プラスチック）やアルミニウムおよびCFRP製の積層の複合材料などの複合材料を組み立てて加工するための新しいPCDドリルを開発しました。ドリルの特長は、何よりも連続PCD刃先形状にあります。これまでは中心部にソリッドカーバイド製の先端部が使用されていましたが、側面のみがPCD装備でした。しかし刃先が途切れると形状が不安定になりロー付けの隙間が発生しやすくなりました。マパールは新開発工具によりこの不安定さを解消しました。

溝付きのソリッドカーバイド製のボディマテリアルに両面研磨されたPCD切れ刃を取り付けたことで、システム全体が特に安定しています。115°の先端角によってドリルのセンタリング機能が向上し、80°の度差先端角によって層間剥離のないバリのない穴出口が維持されます。

お客様の用途において、ドリルが納得させてくれるのは、高いプロセスの信頼性だけではありません。お客様はその長い寿命にも感心しています。ヘリコプターの部品には、ボルト用の穴があけられています。部品は50mm厚のCFRPで構成されています。以前使用されていた工具は、穴を50個開けると寿命を迎えました。より高い切削値と穴品質の大幅な向上により、お客様は外径19mmのマパールのPCDドリルを使用して80個以上の穴を達成できます。これは側面にのみPCDを装備している工具と比較して60％の増加です。

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.