При фрезеруванні композитів на основі вуглецевого волокна авіаційна промисловість вимагає максимальної якості оброблених поверхонь та найвищої процесуальної безпеки. Компанії Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH та CemeCon зараз у тісній співпраці встановлюють нові стандарти для цієї важливої галузі майбутнього. Спільно розроблений преміум-інструмент об'єднує геометрію, субстрат та алмазне покриття в оптимальному рішенні.
Обробка, зокрема, для легкобудування надзвичайно вигідних вуглецевоволоконних композитів, скорочено CFK, є однією з найбільших викликів у сфері обробної промисловості. У літакобудуванні використовуються ще більш складні варіанти композитного матеріалу. Одночасно там існує абсолютний акцент на максимальній якості компонентів, що повністю забороняє компроміси і вимагає найвищої продуктивності використовуваних фрезерних інструментів. Адже високоміцні волокна повинні – незважаючи на їх різну орієнтацію в матриці – бути чисто розділені. В іншому випадку виникають залишки волокон або деламінації, які принаймні вимагають складної ручної доопрацювання.
Перш за все, виготовлення великих частин літаків, таких як оболонки або сегменти для фюзеляжу, ставить перед виробниками літаків та постачальниками дуже специфічну проблему: товщина стінок часто коливається від кількох міліметрів до кількох сантиметрів. На переходах діють величезні поперечні сили на фрезерний інструмент. У найгіршому випадку він може зламатися, і уламки можуть потрапити всередину деталі – перерви у виробництві або навіть втрата цілих деталей будуть дорогими наслідками. Використання мідної сітки як захисту від блискавки є ще одним викликом у процесі обробки. Мета полягає в отриманні краю деталі без подальшої обробки – без мідних залишків.
Саме цим викликам спільно протистояли партнери з розвитку Hufschmied та CemeCon. Баварський виробник інструментів та спеціаліст з покриттів спільно розробили новий фрезерний інструмент, який значно підвищує процесну безпеку при фрезеруванні CFK і одночасно дозволяє збільшити його тривалість служби на понад 50 відсотків у порівнянні з аналогічними інструментами.
Структурований шлях до нового преміум-інструменту
„Наші клієнти з авіаційної промисловості постійно підкреслюють у спілкуванні: при обробці деталей з композитних матеріалів безпека процесу має найвищий пріоритет, оскільки навіть найменші відхилення в деталях можуть бути дуже дорогими. Це пробудило в нас амбіцію переконати користувачів у цій сфері значно покращеним рішенням“, - говорить Фабіан Ліндінгер, керівник відділу прикладних технологій компанії Hufschmied. Базу для новаторського фрези HEXACUT 058, спеціально призначеного для авіаційних деталей з CFK, було закладено.
На шляху до цього в розробницькому центрі Hufschmied поблизу Аугсбурга спочатку було переосмислено та доопрацьовано існуючу геометрію інструментів. При цьому новий інструмент, окрім оптимальної процесуальної безпеки, повинен був відповідати ще одній вимозі: якість різання має залишатися гарантованою протягом якомога більшого часу експлуатації.
Ідеальне узгодження параметрів інструментів
У подальшому процесі стало очевидно, як сильне партнерство в контексті інноваційних технологій може мати вирішальне значення: адже для досягнення ідеального загального результату, звичайно, була необхідна адаптована покриття, яка була узгоджена з розробленою Hufschmied геометрією інструменту та новим субстратом. Для цього експерти з покриттів компанії CemeCon специфікували матеріал діамантового покриття для нового інструменту, який вже в тестах досяг абсолютно видатної якості. «Було надзвичайно цікаво спостерігати, як поступово виявлялася оптимальна комбінація з карбідного субстрату та матеріалу покриття», - згадує Хав'єр Фуентес. Керівник відділу розробки покриттів та ріжучих матеріалів у Hufschmied підкреслює: «У рамках продуктивної командної роботи ми, зрештою, змогли досягти однорідного зношення, завдяки чому протягом усього терміну служби інструменту ми отримали чіткий, гладкий фрезерний край на постійно високому рівні. І відшарування покриттів або навіть поломки інструментів у продукційних тестах просто більше не відбувалися.»
Марко Фуррер, менеджер з продажу компанії CemeCon, пояснює: «Для нового інструменту Hufschmied ми специфічно адаптували перевірений шаруватий матеріал CemeCon CCDiaAeroSpeed. Таким чином, незважаючи на велику товщину шару, нам вдалося досягти виняткового зчеплення з обраним Hufschmied твердим сплавом. Переконливий результат: новий HEXACUT 058 від Hufschmied забезпечує користувачам стабільно високу якість різання, максимальну надійність процесу, також завдяки значно меншій вібрації, і значно більший термін служби.
Сильні партнери діють на рівних.
Весь процес проекту надзвичайно виграв від професійної співпраці учасників, адже партнерство між Hufschmied і CemeCon вже давно виходить за межі звичайних відносин постачальник-клієнт. У тісній співпраці були розроблені важливі деталі, такі як підготовка країв, радіуси різання або товщина та архітектура покриття. «Об'єднавши наші компетенції, ми змогли оптимізувати всі параметри до тих пір, поки не досягли рішення, яке відповідало всім вимогам», - пояснює Міхаель Вода, менеджер з розвитку діамантів у CemeCon.
Навіть у серійному виробництві HEXACUT 058 компанії продовжують співпрацювати. Преміум-фрези нового типу покриваються в головному офісі CemeCon у Вюрселені, у найбільшому у світі центрі покриття алмазом, і проходять всебічний контроль якості. Незалежно від цього, компанія Hufschmied ще раз перевіряє відповідні критерії, такі як однорідний розподіл товщини покриття, що для кінцевих споживачів означає додаткову перевагу в процесуальній безпеці.
„Цей проект, як і наші інші, деякі з яких вже мають тривалі співпраці з CemeCon, робить важливий внесок у те, щоб Hufschmied залишався світовим синонімом першокласних рішень у сфері обробки матеріалів“, - радіє директорка Христель Хуфшмід про успіх у розвитку. „Новий алмазний інструмент і спільний шлях з CemeCon до його промислової зрілості суттєво допоможуть нам у досягненні наших цілей.“
Контакт:
