| Titel | Untersuchung der Verschleißmechanismen an Hartmetallwerkzeugen zur Bearbeitung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen |
| Autor | Andreas Keller, Paul Feinle |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: Andreas Keller, M.Sc. a.keller@hmt-mrn.de Prof. Dr.-Ing. Paul Feinle p.feinle@hs-mannheim.de Hochschule Mannheim Kompetenzzentrum Tribologie Paul-Wittsack-Straße 10 68163 Mannheim |
| Inhalt | Zusammenfassung Bei der Herstellung von Bauteilen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) müssen Funktionsflächen und Bohrungen nachträglich mittels der üblichen spanenden Fertigungsverfahren wie Fräsen und Bohren erzeugt werden. Dies erfolgt in der Regel mit Hartmetallwerkzeugen, die bei der Bearbeitung jedoch einen hohen Verschleiß zeigen und daraufhin zur Schädigung des Verbundwerkstoffs in Form von Delamination und Matrixbrand führen. Im Flugzeugbau sind die Qualitätsanforderungen an Bohrungen dermaßen hoch, dass nahezu kein Werkzeugverschleiß akzeptiert wird, was sehr hohe Werkzeugkosten bedingt. In diesem Artikel wird das tribologische System "Zerspanung von CFK mit Hartmetall" mitsamt seiner auftretenden Verschleißmechanismen untersucht und mit denen der Metallzerspanung verglichen. Ergänzend werden REM-Aufnahmen verschlissener Werkzeuge dargestellt, um die Entwicklung des Verschleißbildes zu dokumentieren und mit den Erkenntnissen der theoretischen Untersuchung abzugleichen, sowie eine tribologische Modellprüfung dieses Systems umzusetzen. Abstract In the production of components made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) functional surfaces and holes must be produced subsequently by the usual machining processes such as milling and drilling. This is usually done with carbide tools, which show high wear-rates against CFRP and then lead to damage of the composite material in the form of delamination and matrix degeneration. In aerospace-engineering the hole-quality-requirements are so high that almost no tool wear is accepted. This results in very high tool-costs. In this article, the tribological system "machining of CFRP with WC-Co" is examined along with its occurring wear mechanisms and compared with those of metal cutting. In addition, SEM images of worn tools are presented to document the development of wear and compare it with the findings of the theoretical study and to implement a testing-method for this tribological system. |
| Datum | 2014 |
