Hochwertige faserverstärkte Kunststoffe noch sicherer fertigen
Mit Fasern verstärkte Kunststoffe sind für viele Hochleistungsanwendungen im Luft- und Raumfahrtsektor zum Material der Wahl geworden. Ihre im Vergleich zu Metallen hohe Festigkeit und Steifigkeit im Verhältnis zum Gewicht sind eine wesentliche Triebkraft dieser Entwicklung. Die sinkenden Produktionskosten lassen die Hersteller nun neue Erfolge in Anwendungen im Windenergiebereich, auf Tiefsee-Ölplattformen, im Baubereich und als Sportartikel feiern. Die Herstellung von kohlenstoff- oder glasfaserverstärkten Kunststoffen (CFK bzw. GFK) erzeugt jedoch schädliche Stäube und Späne, die eine Gefahr für die Gesundheit der Beschäftigten und für die Umwelt darstellen. So verwendet man üblicherweise externe Sauger und Pumpen, um derartige luftgetragene Partikel aus dem Bearbeitungsbereich zu entfernen. Diese sind allerdings nicht effizient und schränken die Einrichtungsflexibilität ein. Außerdem sind Komposite höchst abrasiv, was zu starkem Verschleiß an den Werkzeugen führt und die glatte Endbearbeitung der Teile zu einer Herausforderung werden lässt. Die an dem Projekt ASPIRATE(öffnet in neuem Fenster) arbeitenden EU-finanzierten Wissenschaftler entwickelten ein Innenabsaugungssystem zur wirkungsvollen Entfernung von Staub und Spänen mit dem Ziel eines sauberen Teils und einer sichereren Arbeitsumgebung. Das System besteht aus einem hohlen Schneidwerkzeug (zur Innenabsaugung), das mit einem standardgemäßen Werkzeughalter zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (high-speed machining, HSM), einer modifizierten Spindel und einer Saugpumpe verbunden ist. Die interne Technologie zur Spanabfuhr und -absaugung umfasst eine abriebfeste Diamantbeschichtung auf den Hohlschneidwerkzeugen, um die Maschine und die Teile sowie die Antihaftbeschichtung vor Störungen durch festsitzende Späne und Stäube zu schützen. Vorläufige Tests des ASPIRATE-Systems in der Bearbeitung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen ergaben spannende Resultate. Eine Kommerzialisierung lässt erhebliche Auswirkungen auf diese Hochleistungstechnik und menschenfreundliche Technologien zur Fertigung faserverstärkter Komposite erwarten, welche die EU zum Wegbereiter für einen gewaltigen globalen Markt machen dürften.
