CemeCon: Glatte, ultraharte, dünne Diamantschicht In CFK, GFK und Sandwiches senken

Leichte und feste Bauteile stellt man vorteilhaft aus Leichtbau-Werkstoffen wie CFK, GFK und CFK-Titan- und CFK-Aluminium-Verbunden her. Diese lassen sich aber schwierig spanend bearbeiten. Zum Senken auf hohe Oberflächengüte eignen sich beschichtete Kegelsenker von Dürr.

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Verbundwerkstoffe, Composites, nutzt man wegen spezifischer Vorteile inzwischen im Automobil- und Flugzeugbau, für Windkraftanlagen und Sportgeräte. «Composites bestehen aus mehreren Schichten. Die einzelnen Materialien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Sie sind oft hochabrasiv. Beim spanenden Bearbeiten müssen Faserüberstände und Delaminationen unbedingt vermieden werden, ansonsten gelten die Bauteile als Ausschuss», erläutert Wilhelm Marx, Geschäftsführer und Fertigungsleiter bei Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH. Speziell beim Senken taucht das Werkzeug mit schrägen Schneiden in den Werkstoff ein. Dadurch entstehen Werkzeugschwingungen. Sie verursachen Rattermarken in der Senkung.

Beschichtung und Geometrie abgestimmt

Um geeignete Senker zu verwirklichen, die auch in schwierig zu bearbeitenden Verbundwerkstoffen prozesssicher genaue Senkungen bei glatten Oberflächen fertigen, kooperierte der Werkzeughersteller mit den Beschichtungsspezialisten von CemeCon in Würselen. Dazu berichtet Marco Furrer, Sales Manager beim Beschichtungsspezialisten: «Gefordert waren gegen Verschleiss beständige Werkzeuge mit einer extrem glatten und harten Oberfläche sowie einer speziellen Geometrie mit sehr scharfen Schneiden. Wir näherten uns im Rahmen unseres Premium-Plus-Services mit der gezielten Variation unterschiedlicher Faktoren von beiden Seiten, also von der Geometrie der Werkzeuge und deren Beschichtung, einer optimalen Lösung an.» Während der Kooperation entwickelte Dürr seine bewährte Schneidengeometrie weiter. Sie sollte vollauf den speziellen Kriterien der CFK-Zerspanung gerecht werden. «Die angepasste, optimierte Geometrie vermeidet Delaminierungen und schneidet die Fasern der Laminate im gesamten Senkbereich sehr exakt. Es entstehen Senkungen mit glatten Oberflächen – ohne störende Faser­überstände», erläutert Wilhelm Marx in Öhringen. Besonders wichtig ist, die extrem scharfen Schneiden der Kegelsenker beim Beschichten zu erhalten. Dies ist mit einer ultradünnen Schicht auf Basis der Beschichtung CCDia AeroSpeed gelungen. «Diese extrem dünne Schicht beeinflusst weder die Mikrogeometrie noch die Schärfe der Schneiden», sagt dazu Marco Furrer. Dank der extrem glatten Oberflächen der Beschichtung arbeiten die Senker ohne zu schwingen und zu rattern. Die Späne und die Wärme werden optimal aus der Bearbeitungszone herausgeführt. Die etwa 10 000 HV0,05 harte Schicht – beinahe gleich einem Naturdiamant – widersteht hervorragend den hochfesten und stark abrasiven Fasern.

Lange Standzeit, glatte Oberflächen

Der in Zusammenarbeit entstandene Kegelsenker DIAplus vereint eine optimale Schneidgeometrie, eine ausgewählte Hartmetallsorte und die darauf perfekt abgestimmte Diamantbeschichtung. Wilhelm Marx fasst die Vorteile des Senkwerkzeugs zusammen: «Senken in Composites und Stacks galt bisher als grosse Herausforderung. Die Symbiose aus unserem Kegelsenker und der angepassten Beschichtung CCDia AeroSpeed sorgt jetzt für Glanzleistungen in der Zerspanung von GFK, CFK sowie CFK-Titan- und CFK-Aluminium-Stacks. Die Standzeit der Werkzeuge ist überproportional hoch. Zudem verwirklicht der Kegelsenker DIAplus eine bisher unerreichte Prozesssicherheit. Selbst unter schwierigen Fertigungsbedingungen bei eingebauten Komponenten ermöglicht das Werkzeug, zuverlässig mit manuell geführten Maschinen zu senken.» Dank der intensiven Zusammenarbeit mit den Beschichtungsspezialisten von CemeCon gibt es nun für den Leichtbau ein optimales Werkzeug zum Senken in Composites. - kmu - SMM

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