Anzeige mav Innovationsforum 2023 ▶ ALUMINIUMZERSPANUNG Aluminium-Hochleistungszer - spanung in der Luftfahrt Der Wettbewerbsdruck in der Luftfahrtbranche steigt. Es finden Konsolidierungen von kleineren Unternehmen und Tier 1 Lieferanten statt um die Wertschöpfung entlang der Lieferkette zu erhöhen. Bei den Werkzeugen ist der Bedarf nach einem höheren Mehrwert präsenter denn je. Foto: Walter MC268 Advance – Aluminium Schruppfräser mit poliertem Kordelprofil Der Autor Stefan Benkóczy Component Manager Transportation Walter AG Die Walter AG setzt dabei auf Hochleistungszerspanung. In der Luftfahrt ist es üblich Bauteile wie Spante und Flügelrippen aus dem Vollen zu fräsen. Daher ist eine hohe Effizienz gefragt um die Gesamtkosten niedrig zu halten. Bauteilgrößen von mehreren Metern Länge erfordern große und kostenintensive Maschinen. Aufgrund der hohen Zerspanvolumina entwickeln die Werkzeugmaschinenhersteller immer leistungsstärkere Spindeln. Üblich sind heutzutage über 80 kW und die neueste Generation liegt bei etwa 130 kW Spindelleistung. Der Trend in diesem Bereich ist ganz klar: Maximales Zerspanvolumen pro Zeit unter Einhaltung aller geforderten Toleranzangaben bei hoher Prozesssicherheit. Zwar hat Covid-19 zu einem massiven Einbruch in der Luftfahrtproduktion geführt und auch das absatzstärkste Produkt von Boeing, die 737, hat unter Anlaufschwierigkeiten gelitten. Eine Erholung des Marktes ist bereits präsent und bis 2024 sollte die Luftfahrtbranche wieder auf vor Covid-Niveau sein. Zudem gehen die Analysten von einem Bedarf von etwa 39 000 Flugzeugen in den kommenden 20 Jahren aus. Den größten Marktanteil nehmen die „Single-Aisle“ Maschinen wie Boeing 737 MAX und Airbus A320neo ein. Am stärksten wird der asiatische Markt wachsen. Hintergrund sind die Bevölkerungsreichen Länder wie Indien und China, sowie deren Landesgröße im Zusammenhang mit steigendem Wohlstand der Bevölkerung. Dieses Wachstum wird den Bedarf an effizienten Werkzeugen weiter steigern. Durch die Konsolidierungswelle und das Embargo gegen Russland verschieben sich teilweise die Lieferketten. Bestehende Prozesse werden aus Hochlohnländern in Niedriglohnländer „eins zu eins“ verschoben oder nur die Roh- bzw. Schruppbearbeitungen. In Hochlohnländern werden neue Anlagen aufgestellt, welche nach Möglichkeit einen hohen Automatisierungsgrad aufweisen. Dies stellt einen gesteigerten Anspruch an Leistungsfähigkeit und Prozesssicherheit. Zudem kann es zu Engpässen bei den CAD/CAM Ressourcen in den Fertigungsbetrieben kommen. Es geht also nicht mehr nur um das Werkzeug allein, sondern um die gesamte Zerspanungslösung. Dazu zählen Maschinen Knowhow, das Werkzeug, die Werkzeugwiederaufbereitung, die Schmierstoffe, die Aufspannvorrichtung, 82 April 2023
Anzeige mav Innovationsforum 2023 Foto: Walter MD265 Supreme – Aluminium Schruppfräser mit poliertem Rapaxprofil Foto: Walter Aluminium Flügelrippe ein eventuelles Tool Management, Prozesswissen rund um die Bearbeitungsstrategie sowie Programmierkenntnisse diverser CAD/CAM Systeme. Kurz gesagt: Engineering Kompetenz. Die Innovationen bestehen aus vielen kleinen optimierten Schritten rund um die Kundenbedürfnisse. “State of the Art” Prozessauslegung von dünnwandigen Bauteilen und kontinuierliche Weiterentwicklung der Werkzeuge. Die neueste Generation der Aluminium Fräser heißen bei der Walter AG MD265 Supreme und MC268 Advance. Hier wurde viel Entwicklungsarbeit geleistet um die Mikrogeometrie zu optimieren. Der neue V-Zentrumsschnitt ermöglicht beiden Werkzeugfamilien prozesssicheres schräges Eintauchen mit geringerem thermischen Eintrag in das Werkstück. Das unterbindet erfolgreich Materialdefekte. Mit herkömmlichen Fräswerkzeugen können punktuell bei hohen Zerspanraten mit MMS von 400 °C im Material auftreten. Dies kann bei einer elektrischen Leitfähigkeitsprüfung des Bauteils zum Ausschuss führen. Mit dem neuen Zentrumsschnitt bleibt die Temperatur unterhalb von 140 °C. Für Luftfahrtkunden ist dies ein sehr wichtiges Detail. Außerdem sind die Schneiden fein poliert für maximale Standzeit und die Mikrogeometrie so ausgelegt, dass die Werkzeuge sanft schneidend sind. Der MC268 Advance ist mit seinem Kordelprofil ein universal Schruppwerkzeug, wohingegen der MD265 Supreme mit seinem Rapaxprofil auf maximales Zeitspanvolumen ausgelegt ist. Der MD265 Supreme ermöglicht mit seiner NHC Beschichtung bis zu 9,2 Liter pro Minute Zeitspanvolumen in Al7075 in einem 24/7 Betrieb. Das bedeutet 33 000 Umdrehungen pro Minute mit einem Zahnvorschub von 0,15 mm bei einer Schnitttiefe und Schnittbreite von jeweils 25 mm mit einem Werkzeug mit 25 mm Durchmesser. Die benötigte Spindelleistung liegt bei etwa 120 kW. Diese Werkzeuge reizen das Maximum der aktuellen Werkzeugmaschinen ohne weiteres ■ aus. Walter AG www.walter-tools.com April 2023 83
