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18.10.2017

Sichere Zerspanungsprozesse in der Luftfahrtindustrie

Sandvik Coromant hat neue Gewindebohrer und Gewindefräser für ISO-S-Werkstoffe (Titan- und Nickelbasislegierungen) entwickelt. Die Werkzeuge sind für Prozesssicherheit bei der Bearbeitung hochwertiger Komponenten wie Triebwerksgehäuse ausgelegt und können dazu beitragen, Ausschussraten und Stillstandzeiten zu reduzieren.

Um beständige und wiederholbare Bearbeitungsergebnisse zu liefern, weisen die neuen Gewindebohrwerkzeuge für Titan eine optimierte Geometrie auf: ein kleiner positiver Spanwinkel für anspruchsvolle Werkstoffe und eine innovative, verschleißfeste Aluminium-Chrom-Nitrid-Beschichtung, die Aufschweißungen verhindert. Um Späneklemmer zu vermeiden, minimiert ein großer Flankenfreiwinkel die Reibung. Für ein besonders stabiles Gewindebohren verfügen die Werkzeuge für Nickelbasislegierungen über einen besonders kleinen Steigungswinkel (10 Grad).

  • Sandvik Coromants neuer Gewindebohrer für ISO-S-Werkstoffe wie Titan- und Nickelbasislegierungen: Corotap 300 SM. Bild: Sandvik Coromant

    Sandvik Coromants neuer Gewindebohrer für ISO-S-Werkstoffe wie Titan- und Nickelbasislegierungen: Corotap 300 SM. Bild: Sandvik Coromant

  • Sandvik Coromants neuer Gewindebohrer für ISO-S-Werkstoffe wie Titan- und Nickelbasislegierungen: Corotap 300 SD. Bild: Sandvik Coromant

    Sandvik Coromants neuer Gewindebohrer für ISO-S-Werkstoffe wie Titan- und Nickelbasislegierungen: Corotap 300 SD. Bild: Sandvik Coromant

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Die neuen Gewindefräser verfügen über MJ-Gewindeformen mit 27-Grad-Steigungswinkel – das ist der optimale Winkel für das Fräsen von unkonventionellen Werkstoffen. MJ-Gewindeformen sind in der Luftfahrtindustrie weit verbreitet, da sie die Belastungen im Gewindekern der Bauteile reduzieren.

„Beim Gewindebohren von Nickelbasislegierungen kommt es insbesondere darauf an, dass das Bohrloch die passende Größe für das Gewinde aufweist“, erklärt Steve Shotbolt, Produktmanager für die Gewindebearbeitung bei Sandvik Coromant. „Eine Verringerung des Eingriffs reduziert das für den Werkzeugantrieb notwendige Drehmoment und hilft so, das Bruchrisiko zu beseitigen. Gängige Eingriffswerte von 75 Prozent haben sich bei hochfesten Werkstoffen als unnötig erwiesen; für die meisten Anforderungen genügen Eingriffe von 50 bis 60 Prozent.“

Titanlegierungen wie Ti6Al4V sind schwieriger zu bearbeiten als die meisten anderen Legierungen. Unter anderem, weil Titan kein guter Wärmeleiter ist, wodurch die Temperatur an den Werkzeugflächen und -kanten steigt und weniger über die Späne oder das Bauteil abgeleitet wird. Diese zurückgehaltene Hitze kann zu beschädigten Schneidkanten führen und die Werkzeugstandzeit verringern. Darüber hinaus besitzt Titan aufgrund seines niedrigen Elastizitätsmoduls und seiner hohen Zugfestigkeit einen besonders starken Rückfedereffekt, weshalb sich der Werkstoff um den Gewindebohrer zusammenzieht – dies wiederum kann Kaltverschweißen und Rissbildung begünstigen. Zugleich erhöht dieser Effekt das Drehmoment am Gewindebohrer und verkürzt dessen Standzeit.

Laut Sandvik Coromant lösen die neuen Gewindebohrer diese Probleme und optimieren die Herstellung von zahlreichen Triebwerkskomponenten wie Gehäuse, Wellen und Scheiben beziehungsweise jedem Triebwerksbauteil aus ISO-S-Materialien, das Schulter und/oder Flansche aufweist. Die Werkzeuge eignen sich auch für andere Branchen, in denen Titan- und Nickelbasislegierungen verbreitet sind: etwa im Bereich Öl und Gas, bei der Herstellung von Pumpen und Ventilen sowie in der Medizintechnik.

Bereits erhältlich sind der Corotap 200 SM für Durchgangsbohrungen in Titan, der Corotap 300 SM für Sackbohrungen in Titan sowie der Corotap 300 SD für Sackbohrungen in Nickelbasislegierungen. Für das Gewindefräsen bietet Sandvik Coromant den R217 für MJ-Gewindeformen an.

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