Bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung in der Zerspanung geht es nicht nur um die Auswahl der geeigneten Wendeplatten, sondern auch um die richtige Kombination von Werkzeugen und deren optimalen Einsatz. Für seine Key Accounts entwirft der Hartmetallhersteller CERATIZIT maßgeschneiderte Werkzeuglösungen nach Kundenwunsch – so geschehen für Gardner Aerospace. Die Niederlassung in Hull/Großbritannien gehört zur Gardner Limited Gruppe und ist auf lange und große Komponenten wie beispielsweise Flügelbleche spezialisiert.
„Viele glauben, dass die Tragflächen von Flugzeugen von einem glatten Aluminiumblech bedeckt sind”, weiß Nathan Paxton, technischer Key Account Manager bei CERATIZIT UK. „Jedoch sind die meisten Paneele für Flügelbleche von modernen Verkehrsflugzeugen hoch komplexe Komponenten, die komplett in die Strukturen eines Flugzeugs integriert sind. Aus einem einzigen Block gefräst, können diese eine unterschiedliche Dicke sowie Stützrippen und Abdeckplatten aufweisen.“
BILD:Radiusfräser für Flügelblech, Design und Herstellung von CERATIZIT, nach den Bearbeitungserfordernissen von Gardner Aerospace
Die Herausforderung
Weil Paul Smith, Produktionsleiter von Gardner Aerospace, von diesem Know-how wusste, wandte er sich direkt an CERATIZIT UK: „Wenn das Fräserdesign bei der Bearbeitung von Flügelblechen nicht wirklich hundertprozentig geeignet ist, entstehen schnell kritische Situationen, und es kann zu einem so genannten Totalschaden kommen. Etwa wenn der Fräser zu viel Wärme produziert und so den Werkstoff oder das Bauteil beschädigt.“ Bevor CERATIZIT bei dieser Anwendung ins Spiel kam, nutzte Gardner Aerospace eine standardisierte Herstellungsmethode für Tragflächen. Dabei handelte es sich um die Komplettbearbeitung von äußeren und inneren gewölbten Freiformflächen einer Komponente durch Spezialwerkzeuge. Um zusätzlich die hohe Oberflächenqualität zu gewährleisten, war es erste Priorität dass beispielsweise die so genannten Schlichtfräser Spannungen in scharfen Ecken vermeiden. Eine Standardisierung der Wendeplatten mit einem Radius von 19,05 mm (3/4 Inch) war die Folge. Nach der Umstellung konnten die Fräser nun aufgrund ihres Designs nur noch sehr begrenzte Schnittgeschwindigkeiten fahren. Die kleinen Tauchwinkel dieser Werkzeuge führten letztlich zu einem unzureichenden Zeitspanvolumen.
Die maßgeschneiderte Lösung heißt AFC (AirFoilCutter)
Nathan Paxton nahm die Herausforderung an und fand mit den Experten von der CERATIZIT Division Zerspanung rasch eine passgenaue Lösung, nämlich die Air Foil Cutter Platte für große Spanwinkel. Zusammen mit einer einzigartigen radialen Einbaulage und der Verwendung von zwei extrem hochfesten Schrauben pro Platte kann nun ein typischer 75 mm Durchmesser-Fräser bei Spindelgeschwindigkeiten von über 21.000 U/min. verwendet werden. Zusätzlich kann Gardner Aerospace jetzt Platten mit einem großen Viertelkreissegment bei einer Schnitttiefe bis zu 20 mm einsetzen, was sogar genau der Länge der Bombierungen und Rippen auf Flügelblechen entspricht. Auch der Einsatz einer kleineren Wendeplatte zusammen mit einem Platzhalter im Plattensitz, mit kleineren Zustelltiefen, ist möglich. Der Hauptvorteil des maßgeschneiderten Werkzeugdesigns: Mehrfach effektive Schneidkanten am Fräser kombiniert mit höheren Drehzahlen ermöglichen höhere Vorschübe. Der weichere Schnitt, der durch den hoch positiven Spanwinkel zustande kommt, schließt auch das Risiko des von allen Maschinenführern am meisten gefürchteten Szenarios, des Totalschadens, aus. Und das Beste: Die Krafteinwirkung auf die Maschinenspindel wird deutlich reduziert, die Schnittleistung verbessert und so Zusatzkosten gespart.
BILD:Detailaufnahme Flügelblechbearbeitung mit Fräsern Die endgültige Wanddicke beträgt nur 0,8mm
Individuelle Betreuung vor Ort
Als besonderen Service entsandte CERATIZIT zur Unterstützung ein Team von spezialisierten Technikern. Sie verglichen die Schnittdaten für die neuen Fräser und schulten die Maschinenprogrammierer und Werkzeuganwender von Gardner Aerospace. Nun können die Tragflächenbauer das optimale Spanvolumen in der gewünschten Qualität sicher erzielen – sogar bei einer Wandstärke am Bauteil von nur 0,8 mm. „Da wir mit CERATIZIT in einer Reihe von anderen Projekten jahrelang zusammen gearbeitet haben, kannten wir bereits die Qualität und den hohen Standard des Kundenservices“, lobt Paul Smith. „CERATIZIT hat sich bei dieser speziellen Anwendung sogar noch selbst übertroffen, da die Lieferfristen, die uns unsere Kunden vorgeben, relativ kurz sind und CERATIZIT in allen Fällen in der Lage war, für eine Reihe von Komponenten innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens Fräser herzustellen, so dass wir unsere Produktion aufrecht erhalten konnten. Man fühlt sich gut aufgehoben, wenn man einem Werkzeuglieferanten sagen kann, was man braucht, und zwar in dem beruhigenden Wissen, dass innerhalb von vier bis sechs Wochen einsatzbereite Fräser und Wendeplatten geliefert werden.“
Anmerkungen:
Hartmetallexperte CERATIZIT steht für „hard material matters“
CERATIZIT S.A. – 2002 hervorgegangen aus der Fusion der Unternehmen CERAMETAL und Plansee Tizit – ist Pionier und Global Player für anspruchsvolle Hartstofflösungen. Das Unternehmen operiert von Mamer in Luxemburg aus (Zentrale und Stammwerk); in Reutte, Österreich, befindet sich mit der CERATIZIT Austria GmbH ein weiteres Stammwerk. In ausgewählten Industriebereichen ist die 50-prozentige Tochter der Plansee Gruppe Weltmarktführer für einzigartige, konsequent innovative Hartstoffprodukte für Verschleißschutz und Zerspanung. Davon profitieren Kunden u.a. aus der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Petroindustrie, der Medizintechnik, der Elektronik und dem Werkzeug- und Formenbau. 389 aktive Patente besitzt CERATIZIT weltweit. Im Jahr 2005 erreichte das Unternehmen ein Umsatzvolumen von 450 Mio. Euro und beschäftigte 3.800 Mitarbeiter.
