Zerspanungsprozesse sind in der Regel eine der letzten Stufen des Herstellungsprozesses für Bauteile in sicherheitskritischen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt. Dabei ist das Zerpanen ein Bearbeitungsschritt, der nicht gerade zimperlich mit dem Material umgeht. Es entstehen hohe mechanische und thermische Belastungen, die Defekte auf der Materialoberfläch zur Folge haben können.
Im Projekt „Stimulant“ im Rahmen von Clean Sky fanden die Forschenden alternative Prozessmethoden, die die Oberflächenintegrität bewahren konnten und damit vor allem bei kritischen Bauteilen das Maß an Sicherheit erhöhen. Alle drei Prozesse haben das Potenzial, die Produktionsraten zu erhöhen und damit die Herstellung der Bauteile kostensenkend zu beeinflussen.
- Bei der lasergestützten Bearbeitung (Laser Assisted Machining, LAM) wird ein Laserstrahl kurz vor dem Schneidwerkzeug auf die Oberfläche des Werkstücks gerichtet, um das Material zu erweichen.
- Abrasiver Wasserstrahl (AWJ) entfernt das Material durch die Erosion, die durch in einen Hochdruckwasserstrahl eingebettete abrasive Partikel verursacht wird, wobei thermische Effekte vermieden werden.
- Laser Micro Jet (LMJ) besteht aus einem Laserstrahl in einem haarfeinen“ Wasserstrahl, der den Fokus des Lasers entlang der Bahn aufrechterhält und eine Überhitzung verhindert.
Alle drei Prozesse verdoppeln die Produktivität, senken die Kosten und können zudem spezielle Geometrien erzeugen. Sie ermöglichten die Herstellung von Bauteilen aus Inconel 718, was durch das Einrichten einer hybriden Fertigungsroute für zwei Triebwerksteile mit unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen validiert werden konnte. Dabei wurden alle drei Techniken in einem Produktionsaufbau kombiniert.
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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