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Seite 12 | MAPAL Impulse Ideale Zusammenarbeit bei der Bearbeitung von CFK-Bauteilen Wirtschaftliche Zerspanung von CFK-Komponenten für die Medizintechnik Niemand liegt gerne darauf, doch wenn es sein muss, dann sollte alles perfekt funktionieren. Die Rede ist von einem Operationstisch. Der Einsatz von Hochleistungs-Verbundwerkstoffen ist in vielen Branchen nicht mehr wegzudenken. Ein Beispiel aus der Medizintechnik sind freitragende Patientenlagerungen für Operationstische. Diese werden aufgrund der hohen Steifigkeit, Festigkeit und der guten Röntgenstrahlentransparenz aus Carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) hergestellt. Die Mayr Faserverbundtechnik GmbH mit Sitz in Rosenheim ist Spezialist für die Entwicklung und Fertigung von solch innovativen und hochwertigen Baugruppen aus Faser-Verbundwerkstoffen. Mit über 25-Jahren Know-how in der Herstellung von Komponenten aus CFK bieten die Experten von Mayr Faserverbundtechnik fundierte te Beratung und Entscheidungshilfe zum um Einsatz von Hochleistungs-Verbunddkunststoffen in den verschiedensten n Industriebereichen an. Immer unter r der Prämisse, dass die Kunden nur dann in diese Technologie investieren, ren, wenn es wirtschaftlich und technisch ch sinnvoll ist. Trifft dies zu, wird von n der Analyse und Berechnung, Kon- struktion und Prototypenbau, bis zur Produktion und Serienfertigung, g, inklusive Werkzeugbau, das komplette ette Leistungsspektrum angeboten. Durch sorgfältige Auswahl der Fasern ern und Harzsysteme in Verbindung mit it den passenden Fertigungsverfahren n wird je nach Anforderung die optimamale Faserverbundkomponente erarbeitet. eitet. Bearbeitungsprozess analysiert und neu ausgelegt Für die Herstellung einer Einsteckzunge aus CFK, die eine modulare Verbindung zwischen Kopfteil und Liegefläche eines Operationstisches ermöglicht, wurde ebenfalls ein spezieller CFK-Verbund gewählt. Dadurch erhält das großen Belastungen ausgesetzte Verbindungselement hohe Stabilität bei gleichzeitig niedrigem Gewicht. Zum Erzeugen der Endkontur am Umfang sowie zweier Führungsnuten müssen am Bauteil Fräsoperationen durchgeführt werden. Auf einem Bearbeitungszentrum mit SK40-Spindel werden diese in zwei Aufspannungen erledigt. In der ersten Aufspannung wird das Bauteil am Umfang besäumt, in der zweiten Aufspannung werden die beiden Führungsnuten gefräst. Vor der Optimierung des Bearbeitungsprozesses wurden zwei Fräswerkzeuge des Wettbewerbs, ein Vollhartmetall Router zum Schruppen sowie ein PKD- Schaftfräser zum zum Schlichten, einge gesetzt. Die Leistung Leist Leistung dieser Werkzeuge war jedoch nicht überzeugend. Die Standzeit andzeit betrug lediglich 45 Bauteile, die erzielte rzielte Ober- Obe flächenqualität erforderte ein zusätzlichesliches Nacharbeiten durch manuelles Überschleifen Überschleifen und und auch auch die die BearbeiBearbeitungszeit von mehr als sieben Minuten pro Bauteil war nicht befriedigend. Die innovativen Werkzeuglösungen von MAPAL, welche speziell auf die spezifischen Anforderungen von CFK- Bauteilen zugeschnitten sind, weckten großes Interesse in der verantwortlichen Fachabteilung bei Mayr Faserverbundtechnik. In Zusammenarbeit mit den MAPAL Werkzeugspezialisten wurde der bestehende Bearbeitungsprozess analysiert und neu ausgelegt – mit überzeugendem Ergebnis. Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang – der OptiMill®-Composite-Speed Der achtschneidige, diamantbeschichtete Vollhartmetall- Schaftfräser OptiMill®- Composite-Speed ermöglicht nun die komplette Fräsbearbeitung an der CFK-Einsteckzunge in einem Arbeitsgang. Seine Hochleistungsgeometrie mit Profilverzahnung sorgt für für eine optimale Spanab- fuhr und erlaubt eerlaubt somit ein extrem hohes Spanvolu- Spanvol Spanvolu- men. Für die Bearbeitung wird der Fräser mit Der OptiMill®-Composite-Speed ist als gerade und links-/rechts-spiralisierte Ausführung erhältlich.
Durchmesser 8 mm über seine gesamte Schneidkantenlänge von 32 mm genutzt. Zum Besäumen des ca. 10 mm dicken Bauteils in der ersten Aufspannung erfolgt das Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang. Der Fräser wird beim Besäumen in der Tiefe etwas zugestellt, damit nur der hintere Schneidteil genutzt wird und die vordere Stirngeometrie uneingeschränkt für die Bearbeitung der Führungsnuten in der zweiten Aufspannung zur Verfügung steht. Diese ca. 5 mm tiefen Nuten werden mittels der schneidenden Stirngeometrie des OptiMill®-Composite-Speed problemlos und unter Einhaltung der am Bauteil geforderten Toleranzen <strong>Kundennutzen</strong> – Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang – Bearbeitungszeit um 32% reduziert – Standzeit um das 4-fache erhöht – Nacharbeit entfällt Abbildung: v.l.n.r.: Thomas Weihrich (Technischer Berater MAPAL) sowie Florian Zaggl, Peter Meitner (beide Fa. Mayr), Thorsten Müller (MAPAL) und Marcel Rivoir (Fa. Mayr). durchgeführt. Um die Delamination am Bauteil komplett zu vermeiden, wurde zudem auf Gleichlauffräsen umgestellt. Als Ergebnis konnte durch das neue Werkzeugkonzept eine beeindruckende Prozessoptimierung erreicht werden. Die Standzeit wurde um das 4-fache auf ca. 200 Teile erhöht. Gleich- Bearbeitung der stirnseitigen Führungsnuten. Seite 13 | MAPAL Impulse zeitig reduzierte sich die Bearbeitungszeit um 32 %. Durch die hohe Bearbeitungsqualität des OptiMill®- Composite-Speed entfällt zudem die umständliche Nacharbeit. Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen: Jens Ilg | jens.ilg@de.mapal.com
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