Innovative keramische Werkzeuge für die spanende Bearbeitung von CFK

Die Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) stellt hohe Anforderungen an Zerspanwerkzeuge. Um die Qualität und Wirtschaftlichkeit bei der Zerspanung dieser Werkstoffe zu verbessern, wird in einem Kooperationsprojekt am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) die Technologie zur Herstellung und zum Einsatz von vollkeramischen Schaftfräsern entwickelt. Im Einsatz konnte das hohe Potenzial der speziell für diese Anwendung entwickelten Keramikspezifikation dargelegt werden. Generell zeigen die ersten Ergebnisse dieser Untersuchungen, dass sich der Schneidstoff Si/SiC für die Zerspanung faserverstärkter Kunststoffe eignet. Dabei werden gerade in der HSC-Zerspanung von Compositebauteilen noch Potenziale erwartet, welche eine signifikant höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Werkzeugkonzepten auf HM-Basis ermöglichen können. Weiterführende Arbeiten werden aus diesem Grund die Weiterentwicklung der Werkzeugmikro- und -makrogeometrie, die Optimierung des Schleifprozesses, die Anpassung der Zerspanparameter hin zum HSC-Prozess sowie die Definition der Kühlstrategie zum Beispiel mittels kryogener Tiefkühlung zum Ziel haben.

Machining of fiber-reinforced plastics makes great demands on cutting tools. In order to improve the quality and efficiency in machining of these materials the technology for the manufacturing and operation of solid ceramic end mills is developed in a cooperation project at the Institute for Machine Tools and Factory Management. First field tests showed the high potential of this purpose-developed ceramic specification.