Tízezernyi lyukat állandó pontossággal fúrni CFK-Alu kompozitokba repülőgépalkatrészekhez, ehhez tökéletesen megtervezett VHM fúrók szükségesek a legmagasabb minőségi szinten. A Scheinecker, amely egy vezető név a „made in Austria” precíziós szerszámok terén és most pontosan 50 éve van a piacon, ezeket a fúrókat a lehető legrövidebb időn belül megtervezi – és a legutóbbi projektjében a szerszám élettartamát 130%-kal és még többel növelte a vevői elvárásokhoz képest. A szerszám sikerének kulcsa: a CVD gyémántbevonat BALDIA COMPOSITE DC és gyártója, az Oerlikon Balzers.
A szénszál-erősített műanyagok (CFK) lenyűgözik a repülőgép-könnyűépítés tervezőit, ugyanakkor a forgácsolási szakértőknek komoly kihívást jelentenek. A kompozit anyagon való áthaladás során a fúró néha szupererős szénszálakkal, néha pedig puhább epoxigyantával találkozik, rétegelt anyagok esetén pedig titán- vagy duktilis alumíniumrétegekkel, amelyek teljesen eltérő forgácsolási tulajdonságokkal rendelkeznek. A legfontosabb elkerülni a delaminációt, azaz a szálak kiszakadását a fúró belépésekor és kilépésekor. Mert ezek végül eltérő tűréseket eredményeznek a sok ezer lyuk átmérőjére, formájára és felületi minőségére vonatkozóan, amelyek a komponensek stabil rögzítéséhez szükséges szegecsek befogadására szolgálnak.
Egy rendkívül bonyolult feladat, amelyhez a 2025-ben 50 éves jubileumát ünneplő osztrák precíziós szerszámgyártó, a Scheinecker 35 évnyi tapasztalatot hoz a légi- és űripar területén. „Minden alkalmazási esetet a legapróbb részletekig átvizsgálunk a helyszínen, mielőtt a tervezés szóba kerülne” – magyarázza Dino Lirk, a Scheinecker műszaki vezetője.
Így volt ez akkor is, amikor egy neves repülőgépgyártó kopogtatott, és egy olyan fúrót keresett, amely a anyagváltozás utáni megmunkálást jobban el tudja végezni, mint a korábbi szerszám. Az ügy egy rétegelt anyagról szólt, amely több szénszálas és alumíniumrétegből áll, és a személyszállító repülőgépek szárnyterületén található alkatrészekhez készült. Az ilyen heterogén anyagok megbízható, hosszú távú megmunkálásához a szubsztrátumnak, a geometriának, a mikrovágószerkezetnek és a szerszám bevonatának tökéletesen harmonizálnia kell. Az osztrákok a geometria megtervezésekor figyelnek a forgácsáramlásra, a kontrollált forgács törésre, valamint a szerszám stabilitására. A fókusz emellett a felületi minőségre, a keringési pontosságra és a fúró merevségére is kiterjed.
Mivel a bevonat meghatározó szerepet játszik a legjobb teljesítmény elérésében, Scheinecker a BALDIA COMPOSITE DC-hez nyúlt, amely az Oerlikon Balzers hosszú távú partnerének gyémántbevonata. Kifejezetten kompozit anyagok megmunkálására fejlesztették ki, a nanokristályos CVD (Kémiai Gőzfázisú Üledékképzés) réteg véd a magas kopásállóságú CFK és a hőterhelés okozta kopás ellen, valamint az alumínium tapadása és forgácsformálás ellen. Az Oerlikon Balzers mikrométeres pontossággal állítja elő a felületvédelmet, és pontosan ellenőrzi a rétegvastagságot, hogy betartsa a toleranciaértékeket, amelyek a vonatkozó felső és alsó határok közepén helyezkednek el. Így a BALDIA COMPOSITE DC lehetővé teszi a szerszámátmérő és a furatok szoros toleranciáit. Egy speciális előkezelés tovább támogatja a nagyon éles vágóélek, a magas folyamatbiztonság és a folyamatos furatminőség megőrzését.
Scheinecker megtervezte a VHM (teljes keményfém) szerszámot egy félautomata fúróelőtoló egység (ADU/Advanced Drilling Unit) használatához – ez újdonságnak számít, mivel az említett alkatrészeket korábban csak manuálisan fúrták. A geometria és a fúró mérése és gyártása rendkívül nagy erőfeszítéssel és a legmodernebb gépekkel történt. A teszteket saját állomásokon, valamint az ügyfélnél végezték.
Több mint 130 százalékkal hosszabb szerszámélettartam mindössze négy hét alatt.
Már az első próbálkozás során 600 fúrást végeztek, mára pedig már jóval 1.000 felett járnak. „1.000 fúrással már 130 százalékkal túlteljesítjük az ügyfél követelményeit. További rétegvastagság- és geometria-beállítások révén akár 30 százalékkal hosszabb élettartamok is várhatóak” – összegezte Dino Lirk. A munkadarab első megtekintésétől a kész, kiszállított szerszámig mindössze körülbelül négy hét telt el – ez nem különleges eset, hanem a Scheinecker átlagos átfutási ideje. A piacon jellemzően több mint tíz hét, mondta Lirk.
A szerszám élettartama és a megvalósítási tempó nem utolsósorban az Oerlikon Balzers-szel folytatott nagyon jó együttműködés eredménye volt. „Az ilyen projektek esetén azonnal érdeklődünk az összes lényeges tényezőről, és tapasztalataink alapján viszonylag gyorsan döntünk arról, hogy melyik bevonat és milyen vastagság jöhet szóba. A Scheineckertől korán megkapjuk az összes szükséges információt, így gyorsan bevonhatjuk és szállíthatjuk a teszt szerszámokat” - magyarázza Dirk Schmidt, a Diamond termék- és kulcsfontosságú ügyfélmenedzsere az Oerlikon Balzersnél.
„Ilyen okokból kizárólag az Oerlikon Balzers-szel dolgozunk együtt bevonatpartnerként“ – nyilatkozta Ulrike Scheinecker-Graul. A Scheinecker ügyvezetője lényegében megerősítést kapott a jó csapatmunkáról közvetlenül az ügyféltől: Ő a nagy hatékonyságú fúróeszközzel elért költségeket a legjobb eredménynek nevezte, amit egy ilyen projekt során valaha elért.
Kapcsolat:
