Alle Parameter genau abgestimmt – Hochleistungs-CFK-Bearbeitung mit diamantbeschichteten Bohr- und Fräswerkzeugen

von Wolfgang Hintze, Jan Mehnen, Michael Schmid, Bruno Süess, Manfred Weigand, Technische Universität Hamburg (TUHH) Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) 03. September 2020
Härte von Faserverbundwerkstoffen sowie Härte und Biegefestigkeit von Schneidstoffen und Beschichtungen.
Wegen des geringen Gewichts und der dabei hohen Belastbarkeit werden beim Flugzeugbau und der Kfz-Herstellung inzwischen in Serie Leichtbaumaterialien wie CFK eingesetzt.

Um die Zerspanung solcher Hochleistungs-Verbundwerkstoffe zu optimieren sowie die Prozesssicherheit und Bauteilqualität zu erhöhen, kooperiert das Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) der Technischen Universität Hamburg (TUHH) mit der Ceratizit Balzheim GmbH & Co. KG , einem Spezialisten für Zerspanwerkzeuge, der Extramet AG, einem Schweizer Hartmetallhersteller, und der Cemecon AG, einem Beschichtungsexperten. Dank der Synergieeffekte konnten so aktuell im Verbundprojekt SmartADU2020 Hartmetall, Werkzeuggeometrie und Diamantschicht perfekt und anwendungsoptimiert aufeinander abgestimmt werden.

Composites wie etwa kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bestehen aus mehreren Lagen. Dank der gezielten Kombination aus hochbelastbaren, extrem harten und damit stark abrasiven Kohlenstofffasern mit einer thermisch empfindlichen und mechanisch gering belastbaren Harzmatrix unter Verwendung spezieller Verstärkungsstrukturen können zwar komplexe Bauteile mit höchster Festigkeit für die unterschiedlichsten Anforderungen maßgeschneidert konstruiert werden, jedoch erschwert die spezielle inhomogene Struktur auch deren Zerspanung enorm.

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