La frezarea materialelor plastice armate cu fibră de carbon, industria aeronautică solicită în special calitate maximă a suprafețelor prelucrate și cea mai înaltă siguranță a procesului. Companiile Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH și CemeCon stabilesc acum, în colaborare strânsă, noi standarde pentru această industrie importantă a viitorului. Un instrument premium dezvoltat în comun combină geometria, substratul și acoperirea cu diamant într-o soluție optimă.
Prelucrarea materialelor plastice armate cu fibră de carbon, cunoscute pe scurt ca CFK, care sunt extrem de avantajoase în special pentru construcțiile ușoare, reprezintă una dintre cele mai mari provocări în industria prelucrării prin așchiere. În construcția de aeronave, se utilizează variante și mai exigente ale materialului compozit. În același timp, există un accent absolut pe calitatea maximă a componentelor, care interzice orice compromisuri și solicită cea mai înaltă performanță a uneltelor de frezare utilizate. Deoarece fibrele de înaltă rezistență trebuie să fie – în ciuda orientărilor lor diferite în cadrul matricei – separate cu grijă. În caz contrar, apar suprasarcini de fibră sau delaminări, care necesită cel puțin o prelucrare manuală laborioasă.
În special, fabricarea unor piese mari de avion, cum ar fi carcasele sau segmentele pentru fuselaj, prezintă o problemă specifică pentru constructorii de avioane și furnizorii acestora: grosimile pereților variază adesea între câțiva milimetri și câțiva centimetri. La treceri, forțele transversale enorme acționează asupra uneltei de frezare. În cel mai rău caz, aceasta se poate rupe, iar fragmentele pot pătrunde în interiorul componentelor – întreruperile de producție sau chiar pierderea unor componente întregi ar fi consecințe costisitoare. Utilizarea țesăturii de cupru ca protecție împotriva fulgerelor reprezintă o altă provocare în procesul de prelucrare. Scopul este o margine a componentei fără necesitate de prelucrare ulterioară – fără resturi de cupru.
Exact aceste provocări și-au asumat partenerii de dezvoltare Hufschmied și CemeCon împreună. Producătorul de unelte din Bavaria și specialistul în acoperiri au creat în echipă un nou instrument de frezare, care crește semnificativ siguranța procesului în frezarea CFRP și a cărui durată de viață a fost extinsă cu peste 50% în comparație cu uneltele de aplicație similară.
Cale structurată către noul instrument premium
„Clienții noștri din industria aeronautică subliniază constant în discuții: În prelucrarea componentelor din materiale compozite, siguranța procesului are prioritate absolută, deoarece chiar și cele mai mici abateri ale componentelor pot deveni foarte costisitoare. Aceasta ne-a stârnit ambiția de a convinge utilizatorii din acest domeniu cu o soluție semnificativ îmbunătățită“, spune Fabian Lindinger, șeful tehnologiei de aplicație la Hufschmied. Baza pentru freza inovatoare HEXACUT 058, special concepută pentru componentele de avion din CFRP, a fost pusă.
Pe drumul spre acolo, în centrul de dezvoltare al Hufschmied, situat în apropiere de Augsburg, a fost revizuită și îmbunătățită inițial geometria existentă a uneltelor. Noua unealtă trebuia să răspundă, pe lângă siguranța optimă a procesului, și unei alte cerințe: calitatea tăierii trebuie să fie asigurată pe o durată cât mai lungă de utilizare.
Ajustarea perfectă a parametrilor uneltelor
În procesul ulterior, s-a arătat cum o parteneriat puternic în ceea ce privește tehnologia de inovație poate face diferența: deoarece esențial pentru un rezultat global ideal a fost, desigur, și stratul adaptat, care a fost ajustat la geometria uneltelor elaborată de Hufschmied și la substratul inovator. În acest sens, experții în acoperiri de la CemeCon au specificat un material de acoperire cu diamant pentru noua unealtă, care a atins deja în teste o calitate absolut remarcabilă. „A fost extrem de fascinant să observăm cum, treptat, s-a cristalizat combinația optimă dintre substratul din metal dur și materialul de acoperire”, își amintește Javier Fuentes. Șeful dezvoltării acoperirilor și materialelor de tăiere de la Hufschmied subliniază: „În cadrul unei colaborări productive, am reușit în cele din urmă să obținem o uzură uniformă, cu care am realizat o margine de frezare clară și netedă pe o perioadă constant ridicată a duratei de viață a uneltei. Și exfolierile stratului sau chiar ruperea uneltelor nu au mai apărut în testele de produs.”
Marco Furrer, Manager de Vânzări la CemeCon, explică: „Pentru noul instrument Hufschmied, am adaptat specific materialul compus de strat CemeCon CCDiaAeroSpeed, care s-a dovedit a fi eficient. Astfel, am reușit să obținem o aderență excepțională pe metalul dur ales de Hufschmied, în ciuda grosimii mari a stratului. Rezultatul convingător: noul HEXACUT 058 de la Hufschmied le permite utilizatorilor o calitate constantă a tăierii, o siguranță maximă a procesului, datorită vibrațiilor semnificativ reduse, și o durată de viață semnificativ mai mare.”
Parteneri puternici acționează la același nivel.
Întregul parcurs al proiectului a beneficiat enorm de colaborarea profesională a părților implicate, parteneriatul dintre Hufschmied și CemeCon depășind de mult o simplă relație furnizor-client. În strânsă colaborare, au fost elaborate detalii importante precum pregătirea marginilor, razele de tăiere sau grosimea și arhitectura stratului. „Cu competențele unite, am putut optimiza toți parametrii atât timp cât a fost necesar, până am ajuns la o soluție care să fie corectă din toate punctele de vedere“, explică Michael Woda, Manager Dezvoltare Diamant la CemeCon.
De asemenea, în producția în serie a HEXACUT 058, companiile continuă să colaboreze. Frezele premium de nou tip sunt acoperite la sediul central CemeCon din Würselen, în cel mai mare centru de acoperire cu diamant din lume, și sunt supuse unui control calitativ cuprinzător. Indiferent de aceasta, Hufschmied verifică din nou criteriile relevante, cum ar fi distribuția uniformă a grosimii stratului – pentru clienții finali, aceasta înseamnă un plus de siguranță în proces.
„Acest proiect contribuie – la fel ca și alte colaborări de lungă durată cu CemeCon – la stabilirea lui Hufschmied ca sinonim pentru soluții de prelucrare de înaltă calitate la nivel mondial“, se bucură directoarea Christel Hufschmied de succesul în dezvoltare. „Noua unealtă din diamant și drumul comun cu CemeCon către maturitatea industrială ne ajută să ne atingem obiectivele într-un mod sustenabil.”
Contact:
