Fit für die Luftfahrt-Erholung: Ist Ihre Werkstatt bereit, die Wachstumschancen zu nutzen?

Ein jüngster Anstieg bei Flugzeugbestellungen und steigende Passagierzahlen deuten auf eine Erholung der Luftfahrtindustrie hin. Wird Ihre Werkstatt bereit sein, die Wachstumschancen zu ergreifen?

United Airlines tätigte kürzlich die größte Flugzeugbestellung der Unternehmensgeschichte – und die größte einer Fluggesellschaft seit über einem Jahrzehnt.

Zudem nähern sich US-Passagierzahlen wieder dem Vor-Pandemie-Niveau an – ein Zeichen, dass die amerikanische Reisewöffentlich bereit ist, wieder abzuheben.

All das ist großartige News für die Luftfahrtindustrie – weshalb Hersteller und ihre Zulieferer jetzt anfangen sollten, für kommende Wachstumschancen zu planen.

Zusammenarbeit mit Experten

Vieles davon dreht sich um den Einsatz starker, leichter Materialien wie Hochleistungskeramik und Verbundwerkstoffe – weshalb jeder, der sich für die Flugzeuge der Zukunft rüstet, in deren Bearbeitung versiert sein sollte.

Ein guter Ort, um über Verbindung, Fertigung und Schutz dieser und anderer Materialien zu lernen, ist 3M. Der in St. Paul, Minnesota ansässige Hersteller und Luftfahrtzulieferer hat hier erhebliche Expertise und bietet öffentliche Schulungen über seine Transportation Academy an.

Seco Tools weist darauf hin, dass Titan und hitzebeständige Superlegierungen (HRSA) auch künftig eine Schlüsselrolle in der Flugzeugfertigung spielen werden.

Wie 3M und viele andere Zulieferer bietet Seco umfangreiche Lernressourcen auf seiner Website – viele fokussiert auf Luftfahrt-Herausforderungen und -Lösungen.

Der Schneidwerkzeuglieferant betont auch, dass er „eng mit Luftfahrtherstellern zusammenarbeitet, um Lösungen zu schaffen und bereitzustellen, die Produktivität steigern und Profitabilität stärken“ – eine Aussage, die sicher auch auf deren Zulieferer zutrifft.

Die Lieferkette nicht reißen lassen

Natürlich ist es eine gute Zeit, in der Fertigung zu sein (siehe Sidebar), weil praktisch jeder große Schneidwerkzeug- und Werkzeughersteller heute Lösungen bietet, die Werkstätten, Fertiger und Spezialzulieferer effizienter und profitabler machen – ob sie auf Luftfahrt fokussiert sind oder nicht.

Kennametal-Produktmanager Georg Roth hat eine gute Lösungsgeschichte – eine, die die Bedürfnisse von Luftfahrtherstellern adressiert, die Strukturkomponenten wie Titan-Pylone und Fahrwerksträger fertigen.

Der dreiteilige Werkzeugansatz nutzt den neuen FBX-Flachboden-Wendeplattenbohrer, um eine Reihe von Startlöchern zu „Kettenbohren“ (Chain Drilling), was den Weg für eine Schruppfräsoperation mit dem HARVI Ultra 8X (HU8X) Wendeplatten-Schaftfräser freimacht, gefolgt von Schlichtfräsen von Boden und Wänden mit Vollhartmetall-Schaftfräsern.

Die Lösung ist mit BTF46 (Bolt Taper Flange) Anschluss verfügbar, der eine Reihe von Spindelinterfaces passt – darunter KM4X.

„Der FBX-Bohrer beschleunigt den Zerspanprozess dramatisch, indem er die Vorteile eines Flachbodenbohrers und einer Z-Achsen-Senkfräse kombiniert“, sagt er. „Das Flachboden-Design eliminiert Radialkräfte, während vier effektive Schneiden erhöhte Vorschübe und Geschwindigkeiten ermöglichen – was zu bis zu 200 % höheren Spanabtragsraten als traditionelle Ramping-Techniken führt.“

Sicherheit in Ihrer Werkstatt

Eine zusätzliche Herausforderung beim Zerspanen von Titan und, in geringerem Maße, Aluminium: Werkzeugauszug (Tool Pullout) während Schruppoperationen. Brendt Holden, Präsident von Haimer USA, erklärt: Egal wie viel Kraft Sie auf einen Weldon-Seitenklemmhalter anwenden – etwas Werkzeugkriechen (Creep) kann immer noch auftreten. Das Problem beschränkt sich nicht auf Seitenklemmer – selbst Schrumpf-, Hydraulik- und mechanische Frässpannfutter sind bei schwerer Spanabtragung anfällig für Werkzeugauszug.

Deshalb entwickelte Haimer das Safe-Lock-System, sagt er. Es eliminiert nicht nur das Risiko von Ausschuss und Werkzeugbruch, sondern erlaubt auch höhere Schnitttiefen, Vorschübe und Drehzahlen als konkurrierende Spanntechnologien. Ebenso entwickelte das Unternehmen (zusammen mit Kennametal) das Duo-Lock-Modulfrässystem – angeblich „mehr als doppelte Spanabtragsrate im Vergleich zu bestehenden Modulsystemen am Markt“ in Luftfahrt und anderen gängigen Fräsanwendungen.

„Wir haben beide Systeme für Luftfahrtbetriebe entwickelt, die große, sehr teure Metallblöcke zerspanen – wie Luftfahrtstrukturkomponenten“, sagt Holden.

„Sie sind seitdem ein No-Brainer für dieses Fertigungssegment – und für alle, die Metallabtrag bei großen Schnitttiefen und großem radialen Werkzeugeingriff maximieren wollen.“

Schneidwerkzeuge

Ceratizit bietet ein umfangreiches Sortiment an PKD-Fräs-, Bohr- und Routing-Werkzeugen – Schneidwerkzeuge, die für Betriebe, die die genannten Verbundwerkstoffe bearbeiten, ein Muss sind.

Mark Blosser, Executive Director Technology & Solutions bei Ceratizit, erklärt, dass das Luftfahrtangebot des Unternehmens weit über Schneidwerkzeuge hinausgeht. Er sagt, der Luftfahrtsektor habe in den letzten Monaten stark angezogen, und um spezifische Anforderungen zu erfüllen, habe seine Gruppe spezielle elektronische Bohrwerkzeuge entwickelt, die CNC-Fähigkeiten erweitern.

Diese Technologie wird auf verschiedene komplexe Innenbohrbearbeitungen angewendet, wie sie in vielen Luftfahrtkomponenten vorkommen – Bremsbauteile, Fahrwerke, Getriebegehäuse.

„Statt Spezialmaschinen für interne Flaschenhals-Features zu nutzen, setzen sie sie jetzt auf Bearbeitungszentren ein, die wir mit einem kabellosen Konturierungs- und Auto-Kompensier-Bohrsystem ausgerüstet haben. Diese U-Achsen-Köpfe ermöglichen internes Konturieren und Nuten – sie können ein komplettes Teil in einer Aufspannung fertigen. Ziemlich cooles Zeug.“

Diamanten lasern

Rick With, Produktmanager und Engineering Supervisor bei Guhring Inc.'s PKD/PCBN-Division, stimmt Kollegen zu: Mehr Verbundwerkstoffe und Titan in der Luftfahrt – aber ihr leichter Gegenpart Aluminium verschwindet nicht so schnell. Auch hier sind PKD-Werkzeuge erste Wahl, besonders für schwer zerspanbare High-Si (Silicium) oder 7075 Aluminium, wo höhere Volumen oder strengere Genauigkeitsanforderungen vorliegen.

Ein historischer Nachteil dieser gelöteten Diamantwerkzeuge: Fehlende Spanformer und Helixformen, was zu suboptimaler Spankontrolle führt. Guhring und andere adressieren das Zweite, indem sie Diamant- und diamantähnliche Beschichtungen (DLC) auf Vollhartmetall-Bohrer, -Schaftfräser und -Reibahlen aufbringen – was die Standzeit bei abrasiven Alulegierungen oder Verbundwerkstoffen massiv verlängert. Sie bieten nun auch „geaderte“ (veined) Diamantwerkzeuge und Werkzeuge mit massivem PKD-Kopf, die Herstellern mehr Spielraum für gekrümmte und helikale Geometrien geben.

Eine weitere interessante Entwicklung: Laser zur Ablation von Spanformern in Werkzeugen, die ansonsten eine flache Schneide hätten. „Früher erzeugten diese lange, fadenförmige Späne, die sich ums Werkzeug wickelten – Stillstand und sogar Teilebeschädigung“, sagt With. „Neue Lasertechnologie erlaubt es uns, einen Spanbrecher direkt in den Diamanten zu brennen – was sowohl Spankontrolle als auch Teileoberfläche verbessert. Das hat viele Probleme gelöst.“

Welche Schritte unternimmt Ihre Werkstatt, um die erwarteten Wachstumschancen in der Luftfahrt zu nutzen? Lassen Sie es uns in den Kommentaren wissen.

TOOLING UP: Assessing the Health of U.S. Manufacturing:

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