Neue Bearbeitungslösungen zum Bohren und Fräsen anspruchsvoller Luftfahrtbauteile von MAPAL.

PKD für die Bearbeitung anspruchsvoller Luftfahrtbauteile

Ein Großteil der für moderne Flugzeuge und Hubschrauber verwendeten Bauteile bestehen aus Aluminiumlegierungen oder Composite-Materialien beziehungsweise Kombinationen dieser Werkstoffe. Das hat mit der Prävention gegen Materialermüdung bei gleichzeitig geringem Gewicht zu tun. Bei ihrer Zerspanung steht vor allem die Prozesssicherheit im Fokus. PKD-Werkzeuge von MAPAL erfüllen diese Anforderung in hohem Maße und überzeugen zudem durch lange Standzeiten und beste Bearbeitungsergebnisse.

60 Prozent mehr Standzeit beim Bohren von Composite-Werkstoffen

Im Flugzeugbau müssen in Composite-Bauteile und Materialverbunde in der Montage tausende von Bohrungen für Nietverbindungen eingebracht werden. In der Regel kommen dafür Vollhartmetallbohrer mit Diamantbeschichtung zum Einsatz. Für spezielle Anwendungen sind diese allerdings ungeeignet. Vor allem bei extrem hohen Anforderungen an Standzeit, Prozesssicherheit und Qualität der Bohrung sollen die Grenzen noch weiter hinausgeschoben werden. 

MAPAL hat einen neuen PKD-Bohrer zur Bearbeitung von Composite-Materialien, wie CKF (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) und Schichtverbunde aus Aluminium und CFK, in der Montage entwickelt. Der Bohrer zeichnet sich vor allem durch seine durchgängige PKD-Schneide aus. Bisher kamen im Zentrum meist Spitzen aus Vollhartmetall zum Einsatz, nur die Seiten waren PKD-bestückt. Allerdings sorgte die Unterbrechung der Schneide für Instabilität an den Übergängen, der Lötspalt neigte zu Ausbrüchen. Diese Instabilität hat MAPAL mit dem neuen Werkzeug eliminiert. 

In den geschlitzten Grundkörper aus Vollhartmetall wird die beidseitig polierte PKD-Schneide eingebracht. Dadurch ist das gesamte System besonders stabil. Dank des Spitzenwinkels von 115˚ zentriert sich der Bohrer sehr gut selbst. Der Differentialspitzenwinkel von 80° sorgt für einen sauberen Bohrungsaustritt ohne Delamination.

Bei einer Kundenanwendung überzeugt der Bohrer nicht nur durch hohe Prozesssicherheit. Auch die Standzeit begeistert den Kunden. In einem Helikopterbauteil werden in diesem Fall Bohrungen für Bolzen eingebracht. Das Bauteil besteht aus 50 mm starkem CFK. Das bisher eingesetzte Werkzeug hatte nach 50 Bohrungen sein Standzeitende erreicht. Bei höheren Schnittwerten und einer deutlich besseren Qualität der Bohrungen realisiert der Kunde mit dem PKD-Bohrer von MAPAL mit einem Durchmesser von 19 mm über 80 Bohrungen – eine Steigerung um 60 Prozent gegenüber den lediglich an den Seiten mit PKD-bestückten Werkzeugen.

Fresa de desbaste em PCD para usinagem sem refrigeração

Ao usinar os componentes estruturais das asas do avião feitas de alumínio, uma grande parte do material existente é removida pela usinagem. Para desbaste das câmaras ou bolsões dentro da asa, a MAPAL tem uma fresa de metal duro, a OptiMill-SPM-Rough em seu portfólio, que já comprovou seu desempenho inúmeras vezes. No entanto esta fresa de desbaste é adequada apenas para usinagem com refrigeração. Porque: Ferramentas de metal duro atingem seus limites ao usinar sem refrigeração, ligas de alumínio de cavacos longos, como as usadas na construção de aeronaves. As arestas postiças se formam rapidamente e as ferramentas estão sujeitas a um desgaste excessivo.

Havia uma demanda crescente por uma ferramenta para usinagem sem refrigeração que a MAPAL poderia satisfazer com uma fresa com lâmina de PCD, para que as câmaras e bolsões da asa não se enchessem com o líquido refrigerante. A geometria da nova fresa é em muitos aspectos idênticos à de sua contraparte sólida de metal duro. 

A geometria de desbaste serrilhada especialmente projetada garante um corte suave e reduz as forças do processo. Também dá à ferramenta excelentes propriedades de mergulho. A geração de calor no componente é mínima. Devido à vida significativamente mais longa da ferramenta de PCD, ao usinar sem refrigeração as ligas de alumínio de cavacos longos, em comparação com a ferramenta de metal duro, a sua utilização é muito mais económica. Os custos mais altos da ferramenta são amortizados rapidamente.