Alle Artikel aus dem Bereich "CVD bestückte Werkzeuge":

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M. Schneeweiß, J. Glühmann
Fakultät Automobil- und Maschinenbau Institut für Produktionstechnik IfP an der Westsächsischen Hochschule Zwickau
Deutschland

Effekte der kryogenen Kühlung mittels Kohlenstoffdioxid beim Drehen und Fräsen

Effekte der kryogenen Kühlung mittels Kohlenstoffdioxid beim Drehen und Fräsen

Vorrangig schwer spanbare Werkstoffe lassen sich durch den Einsatz kryogener Kühltechniken wirtschaftlich bearbeiten, wobei verfahrensspezifische Unterschiede in der Wirkung des Kryogens zu beobachten sind. Diese betreffen nicht nur die Ausbildung spezifischer Verschleißerscheinungsformen am Spanungswerkzeug, sondern ebenso die erzielbaren Standzeit- und Kostenvorteile. Generell ist festzustellen, dass bei geeigneter Wahl der Standbedingungen die Lebensdauer der Werkzeuge signifikant gesteigert werden kann, was wiederum mit einer deutlichen Kostenreduktion – im Vergleich zu konventionellen Kühltechniken – einhergeht.

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Michael Schneeweiß, Jan Glühmann, Hans-Jürgen Schlindwein
Westsächsische Hochschule Zwickau Fakultät Automobil- und Maschinenbau Institut für Produktionstechnik IfP
Deutschland

Kühlschmierstoffe verbessern die Zerspanung von Faserverbundkunststoffen

Abbildungen: IfP
Abbildungen: IfP

Der Einsatz geeigneter Emulsionen als Kühlschmierstoff bei der Bearbeitung von Faserverbundkunststoffen wie CFK oder GFK zeigt deutliche Vorteile gegenüber der bisher etablierten Trockenbearbeitung. Dabei kann nicht nur der Werkzeugverschleiß deutlich reduziert, sondern ebenfalls die Bauteilqualität gesteigert werden. Kritische Defekte wie Schichtablösungen, Faserausrisse oder aber -überstände werden vermieden bzw. treten diese erst nach erheblich längeren Bearbeitungszeiten auf. Weiterhin ergeben sich positive Effekte hinsichtlich Gesundheitsschutz und Maschinensicherheit.

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Eckart Uhlmann, Dirk Oberschmidt, Stephanie Frenzel, Julian Polte
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der TU Berlin
Deutschland

Methode zur Erfassung von Temperaturen in der Diamantschneide

Thermomechanische und vor allem chemische Verschleißmechanismen beeinflussen die Kontaktflächen unmittelbar zwischen dem Diamantwerkzeug und dem Werkstück bei der Ultrapräzisions(UP)-Zerspanung. Dabei handelt es sich um ein bereits häufig untersuchtes Phänomen in Bezug auf die Stahlzerspanung, jedoch nicht hinsichtlich der Zerspanung vermeintlich „diamantzerspanbarer“ weicher Buntmetalle, wie Aluminium oder Kupfer. Innerhalb des UP-Prozesses hängen arithmetische Mittenrauwerte Ra und Peak-to-Valley-Werte P-V in hohem Maße von dem Verschleißzustand des Diamantwerkezuges ab. Die Werkzeugtemperatur  ϑ ist hierbei als noch nicht hinreichend untersuchte Prozessgröße für die ganzheitliche Betrachtung des auftretenden Diamantverschleißes zu sehen [2]. Darüber hinaus können die gewonnenen Temperaturdaten dazu dienen, bestehende Temperaturmodelle anzupassen, wenn nicht sogar zu korrigieren [2]. Bisher basiert der Werkzeugwechselzeitpunkt tWW vorrangig auf systematischen Werkzeugwechseln, veranlasst aufgrund der erzeugten Oberfläche, des ersichtlichen Werkzeugzustandes oder individueller Erfahrung des Maschinenbedieners. Es ist anzunehmen, dass eine kosteneffiziente UP-Zerspanung mit einem optimalen Werkzeugwechselzeitpunkt tWW basierend auf Temperaturdaten erzielt werden kann. Im Gegensatz zur Makrozerspanung ist derzeit in der UP-Zerspanung kein aussagekräftiges Online-Monitoring für Diamantwerkzeuge verfügbar. Der aktuelle Mangel an geeigneten Temperaturmessmethoden hinsichtlich Baugröße, Auflösung und Ansprechzeit ist Ausgangspunkt für das hier vorgestellte Grundlagenforschungsprojekt, welches durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird.
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Michael Schneeweiß, Jan Glühmann
Westsächsischen Hochschule Zwickau
Deutschland

Tieftemperaturmedien beim Fräsen schwer spanbarer und konventioneller Materialien

Tieftemperaturmedien beim Fräsen schwer spanbarer und konventioneller Materialien

Die Freisetzung von Leistungsreserven beim Fräsen schwer spanbarer, als auch konventioneller Materialien, kann durch die Nutzung von Tieftemperaturmedien zur Prozesskühlung erreicht werden. Standzeitsteigerungen von bis zu 30% an Vergütungsstählen und bis zu 85% an hitzebeständigem Stahlguss, wurden beim Fräsen mit CO2-Kühlung nachgewiesen. Mit dem entsprechenden Prozessverständnis, kann mittels kryogener Zerspanung eine weitere Reduzierung der zeitabhängigen oder aber der werkzeugabhängigen Kosten in den Teilefertigungen erzielt werden.

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