Hartmetall-Schneidlösungen für die Bearbeitung von Titan und Superlegierungen in der Luft- und Raumfahrt

Eroberung der härtesten Materialien der Luft- und Raumfahrt: Lösungen zum Schneiden von Karbid für Titan und Superlegierungen

Die Luftfahrtindustrie drängt die Schneidwerkzeugtechnologie an ihre Grenzen.niedrige Wärmeleitfähigkeit, und extreme chemische Reaktivität eine Trifecta von Bearbeitungsschwierigkeiten.und kompromisslose QualitätsanforderungenDieser Artikel beschreibt unsere Lösungen für das Schneiden von Luft- und Raumfahrt-Karbiden und ihre bewährte Feldleistung.

Warum Luftfahrtmaterialien schwer zu fertigen sind

Die Eigenschaften, die Titan und Superlegierungen ideal für Jetmotoren und Flugzeugkonstruktionen machen, machen sie auch besonders schwierig zu schneiden:

• Niedrige Wärmeleitfähigkeit:Ti-6Al-4V hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 1/6 der des Stahls und konzentriert 70-80% der Schneidwärme in das Werkzeug und nicht in den Chip.
• Hohe chemische Reaktivität:Titanium reagiert mit den meisten Werkzeugmaterialien bei erhöhten Temperaturen und verursacht schnellen Diffusionsverschleiß und gebildete Kantenbildung.
• Arbeitsaufhärtung:Nickel-basierte Superlegierungen härten sich beim Schneiden erheblich, was die Schneidkräfte erhöht und den Werkzeugversagen beschleunigt.
• Hohe Festigkeit bei Temperatur:Inconel 718 behält bei 650°C mehr als 80% seiner Raumtemperaturfestigkeit, was eine außergewöhnliche Schneidfestigkeit erfordert.

Hochspeicherfräsen für Strukturbauteile aus Titan

Unsere hochleistungsfähigen Schneidmaschinen für das Titan-Rohbau beinhalten kritische Konstruktionsmerkmale:

• Positive Rake Geometrie (12-15°):Reduziert Schneidkräfte und Wärmeerzeugung, wodurch das Risiko der Alpha-Kasebildung auf der bearbeiteten Oberfläche minimiert wird.
• Spezielle PVD-AlTiN-Beschichtung:Der geringe Reibungskoeffizient (0,3-0,4 gegenüber Titan) verhindert die Haftung des Materials und die Erhöhung der Kanten.
• Optimierter Chipbrecher:Segmentiertes modernes Design erzeugt kurze, überschaubare Chips, die sauber evakuiert werden und erneutes Schneiden und Werkzeugschäden verhindern.

Maschinen zum Bohren von Holes in Superlegierungen aus Festkarbid

Das Bohren von Schraubenlöchern in Turbinscheiben, Motorenhülsen und Abgaskomponenten erfordert eine außergewöhnliche Werkzeugkonstruktion:

• Verstärkte Schneidkante Geometrie:Eine dickere Schleife und eine optimierte Punktgeometrie tragen den extremen Schubbelastungen bei Inconel-Bohrungen stand, bei denen die Achskräfte 3.000 N übersteigen können.
• Entwurf der Kühlmitteldurchlässigkeit (70 bar):Die hochdruckige interne Abkühlung direkt in die Schneidzone senkt die Temperatur um 25-35%, was die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich verlängert.
• Präzisionspunkt mit Selbstzentrierung:140° Punktwinkel mit S-förmiger Meißelkante sorgt für eine genaue Lochpositionierung innerhalb von ±0,03 mm, auch bei hohem Schub.

Leistungsdaten: Bohren von Turbinenhüllen aus Inconel 718

Leistungsdaten: Flügelrippen mit hoher Freisetzung von Ti-6Al-4V

Wirklicher Fall: Europäischer OEM für die Luftfahrtbranche Inconel 718

Ein europäischer Luftfahrthersteller, der Turbinenhülsen für kommerzielle Düsenmotoren herstellt, erlebte bei der Bearbeitung von Inconel 718 eine inakzeptable Ausfallrate der Bohrmaschinen.Jede Turbinenhülle benötigte 320 präzise Schraubenlöcher, und ein zufälliger Bohrbruch verursachte kostspielige Schrott- und Umarbeiten:

• Ausweitung der Werkzeuglebensdauer von 25 auf 58 Minuten pro BohrmaschineWir benutzen unsere Kühlmittel-durch festen Karbid Bohrer.
• Verbesserung der Bohrqualität von IT9 auf IT7, wodurch 85% der Löcher nicht mehr zweitrangig abgeschüttet werden.
• Schrottquote von 3,2% auf 0,1% reduziert, was schätzungsweise jährlich 180.000 Euro an Material- und Nachbearbeitungskosten spart.
• Gesamtbearbeitungszeit pro Gehäuse um 28% reduziert, die jährliche Durchsatzkapazität um 15 Einheiten erhöht.

Benutzerdefinierte Profilwerkzeuge für komplexe Luft- und Raumfahrtfunktionen

Über Standardbohrmaschinen und -mühlen hinaus entwirft und liefert unser Ingenieurteam kundenspezifische Profilwerkzeuge für komplexe Luft- und Raumfahrtgeometrien:

• Ausführungen für die Verwendung in Kraftfahrzeugen:Profilschneidemaschinen für Speicherplattenbearbeitung.
• Siegel-Schleppwerkzeuge:Präzisionsbreitenschneidmaschinen für Kompressor- und Turbinendichtungsrouten.
• Port- und Hohlraumwerkzeuge:Maßgeschneiderte Werkzeuge für hydraulische Kollektorhöhlen in Fahrwerk und Flugsteuerungskomponenten.
• Typische Lieferung:2-4 Wochen von der genehmigten Zeichnung bis zum fertigen Werkzeug mit vollständigen Inspektionsberichten.

Qualitätssicherung für die Luftfahrt

Jedes von uns hergestellte Schneidwerkzeug für die Luftfahrt unterliegt einer strengen Qualitätskontrolle:

• 100%ige Abmessungskontrollennach NADCAP-äquivalenten Normen.
• Schnittprüfung auf Chargenebeneauf dem Zielmaterial (je nach Fall Ti-6Al-4V oder Inconel 718).
• Vollständige Materialzertifizierungmit nachvollziehbarer Karbidqualität und Beschichtungspartennummern.
• Serialisierung einzelner WerkzeugeOption für die Rückverfolgbarkeit kritischer Anwendungen.

Sie stehen vor schwierigen Herausforderungen im Bereich der Luft- und Raumfahrtbearbeitung?Wir liefern Ihnen umfassende Leistungsdaten und Werkzeuglebensdauerprognosen, die spezifisch für Ihr Teil und Ihre Werkzeuganlage sind.