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wt-online - Ausgabe 1/2-2014, S. 002-009

Kompletter Beitrag im pdf-Format 002_76760.pdf

Bohren, Faserverbundwerkstoffe

Bohrbearbeitung kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe mit kryogener Kühlung*

Untersuchungen zum Einfluss der kryogenen Kühlung auf Werkzeug, Werkstoff und Prozess

Beim Bohren von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen treten neben mechanisch bedingten Schädigungsmechanismen auch thermisch verursachte Qualitätsmängel auf. Emulsionskühlung ist häufig wegen des Mehraufwands und der Gefahr von chemischen Reaktionen oder einem Aufquellen des Matrixwerkstoffes unerwünscht. Als Alternative wird deshalb in dieser Arbeit untersucht, inwieweit die Innenkühlung mit flüssigem Stickstoff geeignet ist, um die Leistungsfähigkeit und Prozesssicherheit zu erhöhen. Hierzu werden die Werkzeuge hinsichtlich ihrer Eignung für die kryogene Bearbeitung untersucht und anschließend Bohrversuche mit und ohne Kühlung durchgeführt. Neben der Vorschubkraft werden die Delamination, die Oberflächengüte sowie die Temperatur im Bereich der Zerspanstelle zur Beurteilung des Zerspanprozesses herangezogen.

Drilling of carbon fibre reinforced plastic with cryogenic cooling

Not only mechanically related damage mechanisms but also thermally induced quality defects occur when drilling carbon fibre reinforced plastic. Emulsion cooling is often unwanted due to additional expenditures and the danger that the matrix material reacts chemically or swells up. Hence, this paper alternatively examines to what extent internal cooling with liquid nitrogen is suitable for increasing efficiency and process stability. For this reason the tools are examined with regard to their suitability for cryogenic machining. Afterwards, drilling tests are carried out with and without cooling. The cutting process is evaluated on the basis of feed force, delamination, surface quality as well as the temperature in the area of the cutting zone.

Autor:
Heisel, U.; Schaal, M.; Lang, H.; Wunderlich, A.; Fink, M.; Sattel, S.; Gauggel, C.; Durst, R.

Der vollständige Beitrag ist erschienen in:
wt-online 1/2-2014, Seite 002-009
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