A szénszál-erősített műanyagok megmunkálásánál a légiközlekedési ipar különösen a megmunkált felületek maximális minőségét és a legmagasabb folyamatbiztonságot követeli meg. A Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH és a CemeCon most szoros együttműködésben új mércét állít fel ezen fontos jövőbeli iparág számára. Egy közösen kifejlesztett prémium szerszám ötvözi a geometriát, a szubsztrátumot és a gyémántbevonatot egy optimális megoldásban.
A különösen a könnyűszerkezetes alkalmazásokhoz rendkívül előnyös szénszál-erősített műanyagok, röviden CFK, megmunkálása a forgácsolóipar egyik legnagyobb kihívása. A repülőgépgyártásban a kompozit anyagok még igényesebb változatai kerülnek alkalmazásra. Ugyanakkor itt abszolút fókusz van a maximális alkatrészminőségre, amely teljes mértékben megtiltja a kompromisszumokat, és a használt marószerszámok legmagasabb teljesítményét követeli meg. Mivel a nagy szilárdságú szálakat – a mátrixban való eltérő elhelyezkedésük ellenére – tisztán el kell választani. Ellenkező esetben szálmaradványok vagy delaminációk keletkeznek, amelyek legalább egy bonyolult kézi utófeldolgozást igényelnek.
Főleg a nagy repülőgép-alkatrészek, mint például a törzshez tartozó héjak vagy szegmensek gyártása jelent speciális problémát a repülőgépgyártók és beszállítók számára: a falvastagságok gyakran néhány milliméter és több centiméter között mozognak. Az átmeneteknél hatalmas keresztirányú erők hatnak a marószerszámra. A legrosszabb esetben eltörhet, és a törött darabok a szerkezet belsejébe juthatnak – a gyártási megszakítások vagy akár egész alkatrészek elvesztése költséges következményekkel járna. A rézháló használata, mint villámvédelmi megoldás, további kihívást jelent a forgácsolás során. A cél egy utómunka nélküli alkatrészél – rézmaradványok nélkül.
Pontosan ezekkel a kihívásokkal nézett szembe a Hufschmied és a CemeCon fejlesztőpartnere. A bajor szerszámgyártó és a bevonatspecialista csapatmunkában egy új marószerszámot alakított ki, amely jelentősen növeli a folyamatbiztonságot a CFK marás során, és amelynek élettartama több mint 50 százalékkal meghosszabbítható az azonos alkalmazású szerszámokhoz képest.
Strukturált út az új prémium szerszámhoz
„Légiközlekedési iparban dolgozó ügyfeleink folyamatosan hangsúlyozzák: a kompozit anyagokból készült alkatrészek megmunkálásánál a folyamatbiztonság a legfontosabb, mivel még a legkisebb alkatrészeltérések is nagyon költségesek lehetnek. Ez felkeltette bennünk a vágyat, hogy meggyőzzük a felhasználókat ezen a területen egy jelentősen fejlettebb megoldással” – mondja Fabian Lindinger, a Hufschmied alkalmazástechnikai vezetője. Megteremtődött az alapja a repülőgépalkatrészekhez készült HEXACUT 058 marónak.
Az odavezető úton a Hufschmied fejlesztési központjában, Augsburg közelében, először is újraértékelték és átdolgozták a meglévő szerszámgeometriát. A cél az volt, hogy az új szerszám a maximális folyamatbiztonság mellett egy további követelménynek is megfeleljen: a vágási minőséget a lehető leghosszabb élettartam alatt kell biztosítani.
A szerszámparaméterek tökéletes összehangolása
A további folyamat során kiderült, hogy egy erős partnerség az innovációs technológiák terén milyen különbséget jelenthet: hiszen az ideális összeredményhez elengedhetetlen volt a megfelelő bevonat is, amely a Hufschmied által kidolgozott szerszámgeometriához és az új típusú szubsztráthoz lett igazítva. Ehhez a CemeCon bevonatszakértői egy gyémántbevonatú anyagot specifikáltak az új szerszámhoz, amely már a tesztek során is kiemelkedő minőséget mutatott. „Különösen lenyűgöző volt figyelni, ahogy fokozatosan kirajzolódott az optimális párosítás a keményfém szubsztrát és a bevonat anyag között” – emlékszik vissza Javier Fuentes. A Hufschmied bevonat- és vágószerszám-fejlesztési vezetője hangsúlyozza: „A produktív csapatmunkának köszönhetően végül egy homogén kopási képet tudtunk elérni, amellyel a szerszám élettartama alatt folyamatosan tiszta, sima marási élt tudtunk biztosítani, és a bevonatleválások vagy akár a szerszámtörések a termék tesztelése során egyszerűen nem fordultak elő.”
Marco Furrer, a CemeCon értékesítési vezetője elmondta: „Az új Hufschmied szerszámhoz a bevált CemeCon rétegmateriált, a CCDiaAeroSpeed-et kifejezetten az igényekhez igazítottuk. Így, a nagy rétegvastagság ellenére, kivételes tapadást tudtunk elérni a Hufschmied által választott keményfém anyagon. A meggyőző eredmény: a Hufschmied új HEXACUT 058-as szerszáma a felhasználók számára folyamatosan magas vágási minőséget, maximális folyamatbiztonságot biztosít, amelyet jelentősen csökkentett rezgések is elősegítenek, valamint lényegesen hosszabb élettartamot kínál.”
Erős partnerek egyenrangúan működnek együtt.
A projekt teljes folyamatának rendkívül jót tett a résztvevők professzionális együttműködése, hiszen a Hufschmied és a CemeCon közötti partnerség már régóta messze túlmutat egy egyszerű beszállító-ügyfél kapcsolaton. Szoros együttműködésben dolgozták ki a fontos részleteket, mint például a szélek előkészítése, vágási sugár vagy a rétegvastagság és -architektúra. „Egyesített kompetenciáinkkal minden paramétert addig optimalizáltunk, amíg el nem értük a minden szempontból megfelelő megoldást“ – magyarázza Michael Woda, a CemeCon gyémántfejlesztési menedzsere.
A HEXACUT 058 sorozatgyártásában a vállalatok továbbra is együttműködnek. Az új típusú prémium marók a CemeCon központjában, Würselenben, a világ legnagyobb gyémántbevonó központjában kapják meg a bevonatot, és átfogó minőségellenőrzésen esnek át. Függetlenül ettől a Hufschmied releváns kritériumokat, mint például a homogén rétegvastagság-eloszlást, újra ellenőrzi – ez a végfelhasználók számára további folyamatbiztonságot jelent.
„Ez a projekt – akárcsak a CemeCon-nal már régóta fennálló együttműködéseink – fontos hozzájárulást jelent ahhoz, hogy a Hufschmied világszerte továbbra is a kiváló forgácsolási megoldások szinonimája legyen“ – mondta Christel Hufschmied ügyvezető, örömmel a fejlesztési siker miatt. „Az új gyémántszerszám és a CemeCon-nal közösen tett útja az ipari érettség felé fenntartható módon segít bennünket céljaink elérésében.“
Kapcsolat:
