Rumpf, Flügel, Landeklappen sowie Höhen- und Seitenleitwerke von Flugzeugen der neuesten Generation sind aus CFK-Alu-Stacks gefertigt. Zur Montage der Flugzeuge werden in diese Bauteile unzählige Bohrungen inklusive Senkung für die Nietverbindungen eingebracht. Das Entscheidende bei den Bohrungen ist die Maßhaltigkeit. In beiden Werkstoffen muss die Bohrung den exakt selben Durchmesser aufweisen. Gebohrt wird von außen nach innen – Bohrungseintritt und Senkung im CFK, Bohrungsaustritt im Aluminium.
Diese Bearbeitung wurde bisher mit Minimalmengenschmierung (MMS) realisiert. Nach der Bearbeitung mussten die Bauteile deshalb demontiert, gereinigt und wieder montiert werden. Zudem wurde die Bearbeitung häufig in mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten umgesetzt. Die geforderten Maße wurden dabei oft nicht prozesssicher erreicht. So lagen Bohrung und Senkung beispielsweise häufig nicht auf einer Achse.
Um diesen Prozess zu optimieren hat MAPAL einen Bohrer mit Senkstufe zur Trockenbearbeitung entwickelt. Die spezielle Geometrie des Werkzeugs sorgt dafür, dass die entstehende Bearbeitungswärme nicht an das Bauteil abgegeben wird. Zudem wird weder das Bauteil noch die Arbeitsumgebung durch Kühlmittel verschmutzt.
Der zweischneidige Bohrer aus Vollhartmetall vereint die Eigenschaften eines Bohrers zur Bearbeitung von Aluminium mit denen eines Bohrers zur CFK-Bearbeitung. Er ist mit einem Doppelspitzenwinkel für die gute Zentrierung und den gratarmen Bohrungsaustritt ausgestattet. Durch die speziell ausgeführten Spanräume ist die prozesssichere Abfuhr der Späne sichergestellt. Delaminationen und Faserüberstände werden durch eine Spanflächenkorrektur an der Senkstufe vermieden. Da CFK ein extrem abrasiver Werkstoff ist, ist der Bohrer diamantbeschichtet. Damit wird gegenüber einem unbeschichteten Bohrer die achtfache Standzeit erreicht.
Das Bohr-Senk-Werkzeug zur Trockenbearbeitung von CFK-Alu-Stacks ist erfolgreich bei Kunden im Einsatz. Es wird mit einer Drehzahl von 5.000 min-1 und einem Vorschub von 0,1 mm gearbeitet. Das Werkzeug überzeugt in der Praxis nicht nur durch die erreichten Ergebnisse hinsichtlich Prozesssicherheit, Standzeit und Bearbeitungsergebnis, sondern auch durch den ruhigen Bohrprozess. Der Bohrer ist lieferbar im Durchmesserbereich 4,1 bis 11,11 mm mit der dazugehörigen Senkstufe.
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