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New approach to the manufacture of complex shaped parts

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Komplexe Formen einfach hergestellt

Seit langer Zeit besteht eine Notwendigkeit, innovative Methoden im Rahmen der industriellen Fertigung anzuwenden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit konzentrierte man sich auf die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur Herstellung von komplex geformten Bauteilen. Die Herstellung von solchen Bauteilen wurde durch die Entwicklung einer optimal angepassten Zerspanmethode ermöglicht, mit der die Produktionskosten reduziert werden können.

Industrielle Technologien

Für die industrielle Produktion, insbesondere innerhalb der Fahrzeugindustrie, ist die Herstellung von komplex geformten Bauteilen ein wichtiger Prozess. Die Pulvermetallurgie ist ein industrielles Verfahren, das die gezielte Formgebung von Bauteilen ermöglicht und gleichzeitig den unnötigen Materialverbrauch minimiert und daher zu einer Kostenreduzierung beim Herstellungsprozess führt. Dieses Verfahren weist jedoch einen Nachteil auf. Komplex geformte Bauteile können nicht ohne eine anschließende Nachbearbeitung hergestellt werden. Um diesen Nachteil ausgleichen zu können, sind sorgfältig ausgewählte Zerspanungsverfahren nötig um das wärmebehandelte Metall bearbeiten zu können. Infolge der Wärmebehandlung weißt das Metall eine so hohe Härte auf, dass zur Bearbeitung aufwendige Maschinen eingesetzt werden müssen. Im Rahmen des PM-MACH-Projekts wurde eine Lösung für dieses Problem gesucht. Es wurden neue Methoden zum Verdichten des Pulvers, zur Einspannung und zum Zerspanen entwickelt, die zu umfassenden Kosteneinsparungen führen. Forscher in der Schweiz haben eine optimale Zerspanmethode zum Fräsen von Materialien, die im Pulvermetallurgieverfahren hergestellt wurden, entwickelt. Mit diesem Verfahren können durch Zerspanen komplexe Geometrien hergestellt werden, indem rechts- und linksschneidende Fräser sowie Fräser mit zylindrischem Schaft verwendet werden. Die wesentliche Idee bestand darin, beim Zerspanen immer mit dem Gleichlauffräsen zu beginnen. Der Fräsvorgang mit dem ersten Werkzeug wird dann unterbrochen und der Fräskopf wird gewechselt. Das zweite Fräswerkzeug weist einen entgegengesetzt orientierten Drallwinkel auf. Der Fräsweg endet an der Stelle, an der der erste Fräsweg beendet wurde. Diese Zerspanmethode kann bei komplizierten dreidimensionalen Konturen verwendet werden. Es ist nur ein geringer Einsatz an Schmiermitteln erforderlich, wodurch eine Hochdruckkühlung vermieden werden kann. Dies hat einen weiteren positiven Effekt, da so eine geringere Umweltbelastung verursacht wird.

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