Innovative Geometrie und Substrat optimieren zuverlässig CFK-Fräsen für Luftfahrt

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In der Entwicklung von Fräswerkzeugen für CFK-Anwendungen setzten Hufschmied Zerspanungssysteme und CemeCon neue Maßstäbe. Der Premiumfräser HEXACUT(R) 058 kombiniert optimierte Schneidkantengeometrie, ein speziell abgestimmtes Hartmetallsubstrat und die innovative CCDia(R)AeroSpeed(R)-Diamantbeschichtung. Diese technische Symbiose erzeugt ein gleichmäßiges Verschleißbild, verlängert Standzeiten um über 50 Prozent und dämpft Vibrationen erheblich. Anwender profitieren von deutlich reduziertem Nachbearbeitungsaufwand, konstanter Oberflächenqualität und gesteigerter Prozesssicherheit in der Flugzeugsegmentfertigung. Produktionskosten sinken, Ausschussquoten verringern sich und Wartungsintervalle verlängern sich signifikant.

Enorme Querkräfte durch Wanddickenvariationen und Kupferblitzschutz erhöhen erheblich Fräswerkzeugrisiken

Die für das neue Premiumwerkzeug angepasste Diamantbeschichtung - (Foto: CemeCon AG)

Die für das neue Premiumwerkzeug angepasste Diamantbeschichtung – (Foto: CemeCon AG)

Hersteller von Flugzeugrumpfsegmenten aus CFK sehen sich mit enormen technischen Herausforderungen konfrontiert, da die Wandstärken in einem einzigen Bauteil stark schwanken können. Diese Schwankungen verursachen ungleichmäßige Kräfteverteilungen beim Fräsvorgang und begünstigen Vibrationen. Das im Verbundmaterial integrierte Kupfernetz zum Blitzschutz erhöht zusätzlich die Schnittkräfte und fördert übliche Verschleißerscheinungen. Ein Werkzeugausfall oder verlorene Späne im Werkstück ziehen nicht nur Produktionsstillstand, sondern kostspielige Nacharbeiten nach. Daher sind hochfeste Fräsergeometrien, Substrate und Beschichtungen essenziell.

Innovative Geometrie, Substrat und Diamantbeschichtung vereint im HEXACUT(R) Premiumfräser

Im Rahmen einer gemeinsamen Entwicklungsinitiative kombinierten Hufschmied Zerspanungssysteme und CemeCon ihre Expertise und realisierten den Präzisionsfräser HEXACUT(R) 058. Seine speziell überarbeitete Geometrie in Verbindung mit einem neu entwickelten Hartmetallsubstrat und der spezialisierten CCDia(R)AeroSpeed(R)-Diamantbeschichtung sorgt für ein gleichmäßiges Verschleißbild, verlängert Standzeiten um mehr als fünfzig Prozent und steigert die Prozesssicherheit beim CFK-Fräsen. Anwender profitieren von stabilen Parametern, reduzierten Ausfallrisiken und hoher Oberflächenqualität. Die manuelle Nachbearbeitung sinkt deutlich und Verfügbarkeit bleibt konstant.

Neukonzeption der Fräsergeometrie steigert Schnittqualität und verlängert Werkzeuglebensdauer deutlich

Im firmeneigenen Entwicklungszentrum von Hufschmied bei Augsburg wurde die Fräserkontur systematisch hinterfragt und an die extremen Belastungsbedingungen in der Luftfahrtproduktion angepasst. Ziel war eine deutliche Erhöhung der Prozesskontrolle und eine gleichbleibend hohe Schnittgüte über sämtliche Einsatzzyklen. Innerhalb mehrstufiger Prüfabläufe wurden Schnittwinkel, Spanwinkel und Vorschubparameter variiert. Das Resultat ist eine optimierte Fräsergeometrie, die Ermüdungsrisse verhindert, Vibrationen minimiert und dauerhaft eine erstklassige Oberflächenqualität liefert. Sie überzeugt mit gleichmäßiger Abnutzung und hoher Wiederholgenauigkeit.

Keine Schichtabplatzungen oder Vibrationen dank speziell angepasster CCDia(R)AeroSpeed(R) Diamantbeschichtung

Die Anpassung des Diamantfilms CCDia(R)AeroSpeed(R) an das spezifische Hartmetallsubstrat erfolgte durch CemeCon in enger Zusammenarbeit mit Fertigungsexperten. Intensive Dauertests zeigten eine dauerhaft gleichmäßige Schneidkante ohne erkennbare Schichtablösungen oder Kantenabbrüche. Gleichzeitig wurde eine spürbare Reduktion der Vibrationen realisiert, was zu ruhigeren Schnittprozessen führt. Die präzise ausgelegte Schichtdicke gewährleistet eine besonders hohe Haftung und trägt entscheidend zur Verlängerung der Werkzeugstandzeit bei. Dabei bleiben Bearbeitungsraten konstant, was den Materialabtrag optimiert und Ausschuss verringert.

Partnerschaft von CemeCon und Hufschmied garantiert maximale Prozesssicherheit überzeugend

Im CemeCon-Zentrum in Würselen durchläuft jeder HEXACUT(R) 058-Fräser einen mehrstufigen Diamantbeschichtungsprozess, inklusive Vorbehandlung, Schichtauftrag und Finish. Anschließende Prüfungen wie Schichtintegritätstests, Rauheitsmessungen und Risskontrollen garantieren makellose Oberflächen. Parallel dazu verifiziert Hufschmied in Augsburg Schichtdickenverteilung, Adhäsionsfestigkeit und Ebenheit mittels hochpräziser Messtechnik. Diese duale Qualitätssicherung sichert reproduzierbare Werkzeugeigenschaften, minimiert Prozessausfälle und bietet Anwendern maximale Sicherheit beim Fräsen von kohlefaserverstärkten Bauteilen unter extremen Bedingungen, bei unterschiedlichen Werkstoffaufbauten, variierenden Wandstärken und hohen Zerspanraten, dauerhaft gewährleistet.

Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH und CemeCon haben eine gezielte Systemlösung für das Fräsen von CFK in der Luftfahrt geschaffen: den Fräser HEXACUT(R) 058 kombiniert mit der fortschrittlichen CCDia(R)AeroSpeed(R)-Beschichtung. Durch diese Integration aus optimierter Schneidgeometrie, robustem Hartmetallsubstrat und diamantverstärkter Oberfläche werden Vibrationen minimiert und Werkzeugverschleiß gleichmäßig gehalten. Anwender profitieren von mehr als 50 Prozent längerer Standzeit, präzisen Oberflächen und reduziertem manuellen Nachbearbeitungsaufwand. Zusätzlich wird die Fertigungsqualität bei komplexen Flugzeugkomponenten deutlich verbessert. spürbar.

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