CNC-Bearbeitung & Präzisionsfertigung für Hochleistungslegierungen meistern

In der Luftfahrtindustrie kommen vorwiegend Nickel- und Titanbasislegierungen zum Einsatz. Diese Werkstoffe – oft als „schwer zerspanbar“ bezeichnet – stellen aufgrund ihrer hohen Warmfestigkeit, Härte und chemischen Verschleißfestigkeit enorme Anforderungen an Schneidwerkzeuge und Prozesse. Ihre schlechte Wärmeleitfähigkeit führt zu extrem hohen Temperaturen an den Kontaktzonen, was Werkzeugverschleiß beschleunigt und Fertigungskosten treibt.

Moderne Bearbeitungsstrategien

Das letzte Jahrzehnt brachte radikale Fortschritte: Trockenbearbeitung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten, Hochdruck- und Ultrahochdruckkühlung, Minimalmengenschmierung (MMS), kryogene Bearbeitung und rotierende (selbstangetriebene) Werkzeugverfahren. Ziel ist die Reduktion nicht-wertschöpfender Aktivitäten und eine stetige Produktivitätssteigerung.

Hochleistungs-Schneidwerkstoffe

Beschichtete Hartmetalle, Keramik, polykristalliner Diamant (PKD) und polykristallines kubisches Bornitrid (PCBN) ermöglichen hohe Schnittgeschwindigkeiten bei gleichzeitig hoher Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit. Diese Entwicklungen haben die Zerspanbarkeit von Triebwerkslegierungen signifikant verbessert, ohne die Bauteilintegrität zu gefährden.

Zerspanbarkeit als Kennzahl

Zerspanbarkeit beschreibt, wie leicht ein Material in die gewünschte Form (Oberfläche, Toleranz) gebracht werden kann. Bewertet werden Standzeit, Spanungsrate, Schnittkräfte, Leistungsbedarf, Oberflächenbeschaffenheit, Oberflächenintegrität und Spänform. Einflussfaktoren sind Werkstoffeigenschaften, Werkzeuggeometrie, Schnittbedingungen, Maschinensteifigkeit und Schnittumgebung.

Durch optimale Kombination von Werkzeug, Schnittdaten und Maschine lässt sich die Effizienz bei schwer zerspanbaren Legierungen drastisch steigern – essenziell für die wirtschaftliche Fertigung von Luftfahrtkomponenten, die höchste Festigkeits-Gewichts-Verhältnisse bei extremen Temperaturen erfordern.