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maschine+werkzeug 07/2017

Problemloses Einstechen in Inconel

TITELSTORY

Horn - Bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe wie Inconel empfiehlt sich der Einsatz eines auf diese Anwendung abgestimmten Werkzeugsystems. Dabei sind dessen Komponenten so zu definieren und einzusetzen, dass sich in der Gesamtheit ein wirkungsvolles Zusammenspiel aller Parameter ergibt. Beispielgebend dafür ist ein Werkzeugsystem von Horn beim Einstechen von Nuten in Turbinen-Fixierringe aus Inconel 718.

In Ampfing, 45 Autominuten östlich von München, fertigt Ammatec mit 75 Mitarbeitern Ringe, Ringsegmente und prismatische Bauteile für die Luftfahrtindustrie und andere Branchen. Die Mehrzahl der komplexen Dreh-Frästeile, Fünf-Achs-Frästeile und Segmente liegt im Abmessungsbereich von 20 bis 1.100 Millimeter. Entsprechend den hohen Beanspruchungen dieser Präzisionsbauteile werden sie vorwiegend aus schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Inconel 625, Inconel 718, Hayns, Hasteloy, Waspalloy, Rene 41 und Titan hergestellt.

Teile für Flugzeugprogramme

Zu dem Kundenkreis gehören namhafte Hersteller von zivilen und militärischen Flugzeugen sowie weitere Firmen mit dem Bedarf an komplexen Bauteilen für kritische Anwendungen wie Raumfahrt, Energieerzeugung oder Antriebsstränge. Ausgehend von den unterschiedlichen Kundenanforderungen ist Ammatec sowohl auf die Fertigung von Einzelstücken für Testaufbauten, Vorserien und Kleinserien zum Beispiel bei auslaufenden Altprogrammen als auch für Großserien wie für den Airbus A320 oder die Boeing 787 ausgerichtet.

»Bei diesen Produkten sind nicht nur die speziellen Fertigungs- und Qualitätsvorgaben der Luftfahrtindustrie zu berücksichtigen, sondern auch die sich aus dem weltweiten Wettbewerb ergebenden wirtschaftlichen Kriterien«, verweist Alexander Schnellberger, CAD/CAM-NC-Programmierung bei Ammatec, auf einen Schwerpunkt seiner täglichen Arbeit.

Damit verbunden ist auch die kontinuierliche Informationsbeschaffung über die Bearbeitung hochwarmfester Nickellegierungen, beispielsweise von Fixierringen für Flugzeugturbinen aus Inconel 718 mit der Härte HB400. Bei den in Jahresmengen bis 350 Stück anfallenden Werkstücken mit Spanndurchmessern von 220 bis 325 Millimeter erwies sich das Einstechen von zwei umlaufenden Nuten als ein besonders kritischer Fertigungsabschnitt. Da sich die Stückzahl der Turbinenteile mittelfristig auf etwa 500 Stück erhöhen sollte, galt es diesen Arbeitsgang hinsichtlich Genauigkeit, Standzeit und Prozesssicherheit der Stechwerkzeuge deutlich zu verbessern.

Planungsbasis für die angestrebte Optimierung waren die in drei Jahren gesammelten Erfahrungen mit den Produkten eines weltbekannten Werkzeugherstellers. Bei dessen Stechwerkzeugen genügte zwar die Schnittleistung den Anforderungen, nicht aber die Stabilität an der Wirkstelle. Als Folge davon wurde die Schneide häufig weggedrückt, was zusätzliche Schlichtschnitte erforderte. Zudem ließ sich bei den Eckenradien von 0,15 Millimeter der tangentiale Übergang nicht exakt ausformen.

Da außerdem die mangelnde Prozesssicherheit sowie häufige Ausbrüche an der Schneide die Fertigstellung der sehr hochwertigen Bauteile öfters negativ beeinflusste, verstärkte sich der Bedarf nach einer prozesssicheren Alternative. Da in anderen Fertigungsbereichen verschiedene Drehwerkzeuge von Horn erfolgreich im Einsatz waren, lag es nahe, die Produkt- und Beratungskompetenz dieses Werkzeugspezialisten auch hinsichtlich der Fixierringe zu nutzen. Zukunftssichere Impulse erwartete man sich deshalb von Korbinian Niedermeier, Fachberater bei Horn und von Patrick Biesinger, seinem Kollegen vom technischen Innendienst.

  • Bild: Ammatec

    Bild: Ammatec

  • Das Horn Werkzeugsystem beim Einstechen der äußeren Nut in den Fixierring. Bild: Ammatec

    Das Horn Werkzeugsystem beim Einstechen der äußeren Nut in den Fixierring. Bild: Ammatec

  • Fixierring nach der spanenden Bearbeitung. Für die folgenden Bearbeitungen und den Einbau in die Turbine wird der Ring in zwei Hälften geteilt. Bild: Horn

    Fixierring nach der spanenden Bearbeitung. Für die folgenden Bearbeitungen und den Einbau in die Turbine wird der Ring in zwei Hälften geteilt. Bild: Horn

  • Modulares Werkzeugsystem in Rechtsausführung zum Einstechen, bestehend aus Grundhalter HSKT63, Kassette 356 und Wendeschneidplatte 315. Bild: Horn

    Modulares Werkzeugsystem in Rechtsausführung zum Einstechen, bestehend aus Grundhalter HSKT63, Kassette 356 und Wendeschneidplatte 315. Bild: Horn

  • Das Problem Einstechen bei den Inconel-Fixierringen ist gelöst. Darüber freuen sich Sebastian Landa und Alexander Schnellberger von Ammatec gemeinsam mit Korbinian Niedermeier und Patrik Biesinger von Horn (v.l.n.r.). Bild: Horn

    Das Problem Einstechen bei den Inconel-Fixierringen ist gelöst. Darüber freuen sich Sebastian Landa und Alexander Schnellberger von Ammatec gemeinsam mit Korbinian Niedermeier und Patrik Biesinger von Horn (v.l.n.r.). Bild: Horn

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Unternehmensinformation

Paul Horn GmbH Hartmetall Werkzeugfabrik

Unter dem Holz 33-35
DE 72072 Tübingen
Tel.: 07071-7004-0
Fax: -72893

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