{"id":3757,"date":"2022-01-07T09:50:40","date_gmt":"2022-01-07T08:50:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/?p=3757"},"modified":"2022-01-07T09:53:29","modified_gmt":"2022-01-07T08:53:29","slug":"article-in-the-magazine-lightweight-design-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/2022\/01\/07\/article-in-the-magazine-lightweight-design-2\/","title":{"rendered":"Article in the magazine dihw Hochleistungswerkzeuge"},"content":{"rendered":"

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leichte Faserverbundwerkstoffe befl\u00fcgeln den Flugzeugbau geradezu. Dabei forcieren f\u00fchrende Aerospace Zulieferer wie FACC die Entwicklung kosteneffizienter und schneller Fertigungsmethoden. Einen neuen Baustein f\u00fcr diese Philosophie realisierten nun der Werkzeuganbieter C6 Composite Tooling und sein Beschichtungspartner Oerlikon Balzers. Ihr Gesamtpaket aus Werkzeug und CVD-Diamantbeschichtung mit Baldia Composite DC verdreifacht die Standzeiten beim komplexen Bohren in Composit Bauteilen wie etwa Winglets – und senkt zugleich die Werkzeugkosten.<\/p>\n

Carbonfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe (CFK) machen Flugzeuge leichter, stabiler und umweltfreundlicher. Vorreiter wie Airbus A350 und Boeing 787 Dreamliner haben den Anteil an Faserverbundstoffen auf 30 bis 50 Prozent hochgeschraubt – Tendenz steigend. Solche Jets sparen gegen\u00fcber ihren Vorg\u00e4ngern aus Metallwerkstoffen viele Tonnen an Gewicht und damit auch Kerosin ein, sie steigern Reichweiten und Passagierzahlen.<\/p>\n

Dabei ist die wirtschaftliche Fertigung von CFK-Teilen wie R\u00fcmpfen oder Fl\u00fcgeln ein Dauerthema, das f\u00fchrende Tier-1-Zulieferer wie die \u00f6sterreichische FACC AG gestern, heute und morgen antreibt. Der global agierende Partner namhafter Flugzeughersteller entwickelt nicht nur zukunftsweisende, gewichtsoptimierte Leichtbau Komponenten, sondern strebt auch eine erhebliche Reduzierung von Produktionszeit, -schritten und -kosten an.<\/p>\n

Hochabrasive Zerspanung<\/p>\n

Potenzial daf\u00fcr er\u00f6ffnen zum Beispiel die hunderttausende Bohrungen zur Montage der Bauteile eines Passagierflugzeugs. Gebohrt wird teils per Hand mit halbautomatischen pr\u00e4zisen Bohrvorschubeinheiten, teils mit CNC-Maschinen oder Bohrrobotern, die sich flexibel an den Rumpf oder andere Teile anpassen und automatisiert fortbewegen. Dabei dringen die Werkzeuge durch elf bis 25 Millimeter dickes Material und m\u00fcssen per Schablone im One-Shot-Verfahren hochgenau und reproduzierbar L\u00f6cher mit Toleranzen von wenigen zehn Mikrometern bohren.<\/p>\n

Die hochabrasive Zerspanung von Kompositen fordert ein Werkzeug extrem, allerdings auf v\u00f6llig andere Weise als Metallwerkstoffe. CFK ist sehr inhomogen, es gibt verschiedenste Faser- und Schichtaufbauten. Gr\u00f6\u00dftes Problem ist die Delamination, also Ausbr\u00fcche beim Aus- oder Eintritt der Bohrer aus oder in die Decklagen. Diese d\u00fcrfen keinesfalls auftreten. In diesem Zusammenhang wachsen die Herausforderungen beim Bohren in Stack-Materialien, die CFK mit anderen Werkstoffen wie etwa Aluminium oder Titan verbinden.<\/p>\n

Spezialist f\u00fcr solche anspruchsvollen Problemstellungen ist C6 Composite Tooling aus Buchen in Baden-W\u00fcrttemberg. Die Odenw\u00e4lder sind Experten f\u00fcr die Hochleistungszerspanung und bieten Komplettl\u00f6sungen f\u00fcr komplexe Bearbeitungen von Leichtbauwerkstoffen in den internationalen Zielm\u00e4rkten Automotive, Luftfahrt und Schienenverkehr. F\u00fcr FACC erarbeiteten sie unter anderem einen optimierten Zerspanungsprozess samt Werkzeug f\u00fcr Bohrungen in sogenannten Winglets. Diese vertikalen, nach oben und teilweise auch nach unten zeigenden Verl\u00e4ngerungen an den Fl\u00fcgelspitzen verringern den Luftwiderstand und helfen Treibstoff, Emissionen und L\u00e4rm zu reduzieren sowie Reichweite und Steigrate zu erh\u00f6hen.<\/p>\n

Von 80 auf 250 Bohrungen<\/p>\n

Der verbesserungsw\u00fcrdige Ausgangspunkt war ein Bohrprozess mit einer sehr teuren Werkzeugl\u00f6sung, die jedoch nur eine Standzeit von 80 Bohrungen erreichte. Erste Tests mit einer unbeschichteten Alternative aus Hartmetall brachten keinen Erfolg. Der Durchbruch gelang mit Einbezug des Beschichtungspartners Oerlikon Balzers. Im gegenseitigen Austausch wurden unterschiedliche Werkzeug-Substrate, -Geometrien, Produktions- und Prozessparameter ausgetestet und auf die Diamantbeschichtung Baldia Composite DC angepasst. Mit mehr als respektablen Ergebnissen im Praxiseinsatz: Der finale beschichtete One-Shot-Bohrer kam mit 250 Bohrungen auf eine \u00fcber dreimal h\u00f6here Standzeit, und dies bei um mehr als die H\u00e4lfte reduzierten Werkzeugkosten.<\/p>\n

,,Die intensive, enge Partnerschaft zwischen C6, Oerlikon Balzers und FACC AG war essenziell und unverzichtbar f\u00fcr die Entwicklung des optimal zusammengestellten Produkts mit Substrat, Vorbehandlung und Beschichtung”, bewerten Markus Preininger, Leiter Entwicklung und Anwendungstechnik bei C6, und Gerhard Hagedorn, Leiter Customer Support Diamond von Oerlikon Balzers, unisono das Projekt. Und Sebastian Herkert (CEO\/Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer von C6) erg\u00e4nzt: ,,Ohne die Beschichtung h\u00e4tten wir keinen wirtschaftlichen Bohrprozess erreichen k\u00f6nnen.”<\/p>\n

Spezialit\u00e4t Diamantbeschichtungen<\/p>\n

Baldia Composite DC z\u00e4hlt zu den Spezialit\u00e4ten des Standorts Erkelenz, der vormals als D-Coat GmbH firmierte. Dort entstehen im CVD (Chemical Vapour Deposition)-Verfahren leistungsstarke Diamantbeschichtungen, die \u00fcberwiegend in der Flugzeugindustrie Anwendung finden. Die nanokristalline Baldia Composite DC dient speziell der Bearbeitung von Komposit-Werkstoffen, zeigt eine sehr hohe abrasive Verschlei\u00dffestigkeit sowie nur geringes Anhaften von metallischen Stack-Materialien am Werkzeug und erm\u00f6glicht so optimale Prozesssicherheit und perfekte Bohrungsqualit\u00e4t.<\/p>\n

Dies best\u00e4tigt auch der gemeinsame Kunde: ,,Werkzeug und Beschichtung funktionieren in allen Applikationen, auf halbautomatischen Bohrvorschubeinheiten sowie auch CNC-Maschinen. Besonders erfreut sind wir nat\u00fcrlich \u00fcber die hohe Wirtschaftlichkeit der Bohranwendung, \u00fcber geringere Werkzeugwechsel- und Nebenzeiten. Dies unterst\u00fctzt unsere zentralen Ziele”, kommentiert Andreas Mayer, Engineer Automa\u00adtion Technology von FACC das Resultat.<\/p>\n

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Auszug aus der Zeitschrift dihw Diamant Hochleistungswerkzeuge, Ausgabe 4 2021<\/a><\/em><\/p>\n

Den ganzen Artikel erhalten Sie in unserem Downloadbereich<\/a>.[\/vc_column_text][vc_empty_space][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Take off with CFK<\/p>\n

Lightweight fiber-reinforced composites are giving wings to aircraft construction. Leading aerospace suppliers such as FACC are pushing the development of cost-efficient and fast production methods. A new building block for this philosophy has now been realized by tooling supplier C6 Composite Tooling and its coating partner Oerlikon Balzers. Their complete package of tooling and CVD diamond coating with Baldia Composite DC triples tool life for complex drilling in composite components such as winglets – and reduces tooling costs at the same time.<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":3796,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[32],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3757"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3757"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3757\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3793,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3757\/revisions\/3793"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3796"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3757"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3757"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.c6-tooling.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3757"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}