ISF INSTITUT FÜR SPANENDE FERTIGUNG

Ähnliche Dokumente
Moderne Zerspanverfahren stellen sich auf die Werkstoffe ein

InnovatIon EInSEItIGE ISo-WEnDESCHnEIDPLattEn DE

BALINIT HELICA Für den optimalen Dreh beim Bohren. September 2006

Erweichung, Kühlung. Temperatur, Martin Wyrsch, ALESA AG. Freiflächen-Kühlung = optimale Temperatur und Spankontrolle

inform Ergebnisse der Drehversuche (Titanlegierung + Aluminium)

CorroPlast der Kunststoffformenstahl für korrosionsbeständige Formrahmen / ch thyssenkrupp Materials Schweiz

Schneidstoffübersicht

ALUMINIUM-RUNDSTANGEN EN AW-2007

Neue Produkt information

Anwendungsbereiche. Hubraum. Motorgröße Quelle: Fotolia

Finishbearbeitung auftraggeschweißter Bauteiloberflächen

Prozess- und Werkzeugentwicklung für die Bohrund Fräsbearbeitung faserverstärkter Polymere durch Schleifstifte

FTMT. Zerspanen 1. Schneidstoffe. Anforderungen: Hn

TOOLS NEWS B228D. Schaftfräser-Serie CERAMIC END MILL. Extrem hohe Produktivität für nickelbasierte, hitzebeständige Legierungen

Werkzeug- und Prozessauslegung für die Fräs- und Bohrbearbeitung von schwer zerspanbaren Aluminiumlegierungen

Jongen Werkzeugtechnik GmbH. High-Feed Vollhartmetallfräser VHM 419 & VHM 420

Prüfung 1: Anschlagschiebewelle mit Führung

HPC-Bearbeitung. Leistungssteigerung im ELB-Tieflochbohren. Institut für Fertigungstechnik. Labor für Produktionstechnik

Produktneuheiten NPA GEWINDEDREHEN

6 KORLOY EUROPE GmbH. lech-news '\,.~.""' Die neue CVD-Beschichtung für die Stahlbearbeitung. WE CREATE YOUR TOMORROwl

CVD beschichtete Hartmetallqualität für die Gussbearbeitung AC410K. Höhere Standzeiten Sichere Bearbeitung Höhere Produktivität

C Si Mn P S Cr Ni N. min. - 1, ,0 19,0 - max. 0,2 2,5 2,0 0,045 0,015 26,0 22,0 0,11. C Si Mn P S Cr Ni. min. - 1, ,0 19,0

Seite 1 / 7 FRÄSEN MAI 2012 METRISCH. Page 1/7. Produktinformation. Erweiterung der HELI2000-Linie

Glatte PVD-Verschleissschutz-Schichten

Typen. Testbericht Seite 1. Schnittwerte Seite 10. Beschreibung der Symbole Seite 21. Materialgruppen Seite 22 C42 C43 C44 H52 H53 H54

Anwendungstechnik: Wilfried Geis

GTGN Typ. Drehen Mai 2012 Händlerinformation 10/2012. Stechplatten GTGN Typ. Präzise Bearbeitung flacher Nuten. Höchst wirtschaftlich

März 2012 Händlerinformation 07/2012

CombiEdge Werkzeuge für die Wälzlagerringbearbeitung

Gliederung der Werkstoffhauptgruppen und Kennbuchstaben

6 KORLOY EUROPE GmbH. lech-news '\,.~.""' Die neue CVD-Beschichtung für die Stahlbearbeitung. WE CREATE YOUR TOMORROwl

Produktneuheiten NPA GEWINDEDREHEN

Praxisforum ZERSPANUNG

New Product Announcement ABSTECHEN JAN 2013 METRISCH. Produktinformation

VHM.46W & VHM.47W VHM.48W & VHM.49W

HHW (Schweiz) AG. Werkzeuge und Werkzeugmaschinen. Drehen. Hartmetall- Wendeschneidplatten

BALINIT FUTURA TOP. Sicherheit bis in die Tiefe!

Jongen Werkzeugtechnik. Jongen UNI-MILL Vollhartmetall-Bohrer VHB DR20. 5xD

Wendeplatten-programm zur Stahlbearbeitung

13. Swissmem Zerspanungsseminar 2019

AERO SERIE HOCHGESCHWINDIGKEITSFRÄSER FÜR ALUMINIUMLEGIERUNGEN. Volume 4

6 KORLOY EUROPE GmbH TECH-NEWS. Die neue universelle CVD-Beschichtung. H&S Technischer Handel Tel / Fax: / 88228

Produkterweiterung. Produktinformation 23/2014G. Produktinformation 03/2015G. Planfrässystem für höchste Wirtschaftlichkeit

High Performance Solide Carbide Endmills Hochleistungs-VHM-Fräser

Sortenübersicht Sortenbezeichnung Normbezeichnung Schneid- Anwendungsbereich stoffart t es mf k- er talle tfr te W ffe tahl ISO ANSI

Für exzellente Oberflächen und verlängerte Standzeiten.

Wavemill WFX Typ / WFX-E Typ

125 JAHRE. INOX-Bearbeitung. R.STOCK&Co. Werkzeug-Schnellauswahl. Span um Span Spitze

TOOLING NEWS D-134. SumiDrill Power-Serie Erweiterung. Der neue SDM Typ. Der Allrounder in rostfreiem Stahl

NPA. IC882 und IC5820. Die neuen Schneidstoffsorten zum Fräsen von Titan, hoch hitzebeständigen Legierungen und rostbeständigem Stahl

NEU OPTIMIERTE SCHNEIDEINSÄTZE FÜR AB- & EINSTECHBEARBEITUNG NEUE SCHNEIDEINSÄTZE UND HALTER

Zerspanung von Titanlegierungen - Voraussetzungen für das HPC-Fräsen -

VPX SERIE MEHR POWER FÜR IHRE FRÄSANWENDUNG HOCH PRODUKTIVER ECKFRÄSER TEST THE BEST

Gewindeformer aus Pulverstahl.

KBN10M/KBN25MKBN25M. Neue CBN Kyocera TZG00026

Maschinengewindebohrer

TOOLING NEWS D-116. Die neue SumiDrill Power-Serie Erweiterung. SDP-Typ. Der Allrounder zum Bohren

Schnittdatenempfehlung. Auszug aus unseren Empfehlungen. CLOU Werkzeuge, berechenbar vom ersten Schnitt!

Effiziente und anwendungsorientierte Gestaltung von Spanleitstufen bei Präzisionswerkzeugen

1 Zerspankraft und Vorschubkraft beim Bohren

PH-X Supra höchste Rost- und Säurebeständigkeit

ISO-Wendeplatten mit neuem AZ7 Spanbrecher

Effizienz im HSS-Bereich

High Performance Solide Carbide Endmills Hochleistungs-VHM-Fräser

6 KORLOY EUROPE GmbH. lech-news '\,.~.""' Die neue CVD-Beschichtung für die Stahlbearbeitung. WE CREATE YOUR TOMORROwl

6 KORLOY EUROPE GmbH. lech-news '\,.~.""' Die neue CVD-Beschichtung für die Stahlbearbeitung. WE CREATE YOUR TOMORROwl

P2D P3D P4D P5D Volume 4

Aluminium Normalien AFN

Werkstoffeigenschaften und Spanbildung bei der Dreh- und Bohrungsbearbeitung antriebstechnischer Bauteile

Noch mehr Erweiterungen siehe Inhaltsverzeichnis! Alle Werkzeuge ab Lager lieferbar! GP VHM-Hochleistungsbohrer GP VHM-Hochleistungsfräser MUST HAVE!

AH905& HMM. PVD beschichtete Sorte mit 3-D Spanformstufe. Zerspanung von hitzebeständigen Legierungen. Keeping the Customer First.

OptiMill -Uni-HPC-Plus

Wave Radius Mill RSX-Serie

HDS -Fräser. -Endmills. Gloster Tooling Supplies Ltd + = Increase in productivity at low tool cost thanks to newly developed tool material

PR005S/PR015S. Stabile und konstante Leistung bei der Bearbeitung hitzebeständiger Legierungen

CA5 Serie. Neue CVD beschichtete Hartmetallsorte für Stahl

CLOU Gewindebohrer Katalogauszug für Aluminium Werkstückstoffe. Gewindeformer M MF G

Neue Serie beschichteter Sorten Multi-Corner Einwegplatten Schnell Kostengünstig

MEGA-Spike-Drill Programm erweitert

OptiMill -Tro-Uni. FRÄSEN Schaftfräser mit festen Schneiden

Katalog 2015 / Ihr Fertigungsspezialist für PKD und CBN. Kurzartikelüberschrift

NPA. Neuer HD-Spanformer für die Bearbeitung von Kohlenstoffstahl mit niedrigem C-Gehalt. Produktinformation. Seite 1 / 7

Drehen -Schneidstoffe

Grosse Evolutionsschritte der Schaftfräser:

LASERUNTERSTÜTZTES FRÄSEN MÜNCHEN, LEARNSHOPS METALL MÜNCHEN 2013 ROBERT WIEDENMANN

Die Evolution im Trochoidalfräsen

-Special. HDS -Fräser. -Endmills. Increase in productivity at low tool cost thanks to newly developed tool material HARDAL SUPRA

KUNSTSTOFFFORMENSTAHL M340 BÖHLER. voestalpine BÖHLER Edelstahl GmbH & Co KG BÖHLER KUNSTSTOFFFORMENSTAHL

Ein Hochleistungsfräser für schwerzerspanbare Werkstoffe. Ihr Logo

Die Mikrosystemtechnologie gilt als eine

Keeping the Customer First. Tungaloy Report TE0505-D1. Vollhartmetall - Bohrer DSX. Giga Jet Drill

Mehr Leistung beim Drehen von rostfreiem Stahl

Innovatives Ausspitzen mit V-Pro

Fräsen In der konventionellen Fräsbearbeitung bieten wir ein komplettes Programm aus Feinstkorn-Vollhartmetall, HSSE-Co8 und Pulverstahl an.

AHX640S. Neue 14-schneidige Wendeschneidplatten für die Bearbeitung von Stahl und rostfreiem Stahl. B186D. Planfräser zur hocheffizienten Bearbeitung

Leistung satt Der neue FORMAT GT. Gültig bis

Transkript:

CO 2 -Einsatz in der spanenden Fertigung 11. Tagung Industriearbeitskreis Trockeneisstrahlen Institut für Spanende Fertigung Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Klaus Weinert Universität Dortmund http:// Anwendungsbeispiele Drehen eines austenitischferritischen Bohren eines austenitischferritischen Fräsen einer Aluminiumlegierung 1

Drehen und Bohren eines austenitisch-ferritischen experimentelle Randbedingungen X2CrNiMoN22-5-3 mechanische Eigenschaften Härte HRC Dehngrenze R p,2 Zugfestigkeit R m Bruchdehnung A min Brucheinschnürung Z min Kerbschlagarbeit A v bei RT Off-Shore-Technik 28,2 531 N/mm 2 737 N/mm 2 36,7 % 75 % 1 J Chem. und petrochem. Industrie Zerspanungseigenschaften Gute Festigkeitswerte bei gleichzeitig guter Zähigkeit bewirken eine hohe thermomechanische Werkzeugbelastung. Niedrige Wärmeleitfähigkeit erhöht thermische Werkzeugbelastung. Adhäsionsneigung führt zu Materialaufrieb. Hohe Zähigkeit erschwert Spanbruch. Öl- und Gasförderung Drehen und Bohren eines austenitisch-ferritischen experimentelle Randbedingungen HC1 HC2 HC1- CVD1 12 µm ZrCN Al 2 O 3 TiN TiCN TiN HC1 HC 3 1,5 3, µm 6, Korngröße KG 1 2 N/mm² 4 Biegefestigkeit σ bb HC2- PVD 3 µm TiN TiCN HC2 5 1 HV3 2 Härte HC3- PVD1 3 µm TiAlN HC3 Drehversuche: Schneidstoff: HC 1 (M25), CVD multilayer Eckenradius: r ε =,8 mm Einstellwinkel: κ = 95 Spanwinkel: γ = 15 Freiwinkel: α = 6 Bohrversuche: Schneidstoff: HC2 (M35), PVD; HC3 (FK), PVD WSP: trigonförmig Eckenradius: r ε =,8 mm Spanwinkel: γ = 15 Freiwinkel: α = 8 2

Anwendungsbeispiele Drehen eines austenitischferritischen Bohren eines austenitischferritischen Fräsen einer Aluminiumlegierung Drehen eines austenitisch-ferritischen Versuchsaufbau Drehmaschine CO 2 -Steigrohrflasche Steuerleitung Zuführschlauch Vorrichtung Magnetventil CO 2 -Düse Drehwerkzeug Werkstück 3

Drehen eines austenitisch-ferritischen Drehprozess Drehen eines austenitisch-ferritischen Einfluss des KSS-Konzeptes auf den Werkzeugverschleiß Werkstoff: X2CrNiMoN22-5-3 Schnittgeschw.: v c = 1 m/min Schneidstoff: HC-1 (M25) Vorschub: f =,15 mm Zerspanvol.: V z = 5 cm³ Schnitttiefe: a p = 2,5 mm KSS-Konzept: Trocken / MMKS / Emulsion / Trockeneis (P = 8,6 kw) Trockenbearbeitung MMKS Adhäsive Werkstoffablagerungen Ablagerungen/ Verbrennungsprodukte Kerbverschleiß durch Gratbildung am Werkstück Emulsion Trockeneis Reduzierung der Adhäsion Verringerung des Kerbverschleißes 4

Drehen eines austenitisch-ferritischen Einfluss des KSS-Konzeptes auf den Werkzeugverschleiß Maximale Verschleißmarkenbreite VB max Mittlere Verschleißmarkenbreite VB,2 mm,1 Werkstoff: X2CrNiMoN22-5-3 Schnittgeschw.: v c = 1 m/min Schneidstoff: HC-1 (M25) Vorschub: f =,15 mm Zerspanvol.: V z = 5 cm³ Schnitttiefe: a p = 2,5 mm KSS-Konzept: Trocken / MMKS / Emulsion / Trockeneis (P = 8,6 kw) Trockenbearbeitung MMKS Emulsion Trockeneis KSS-Konzept mittlere Verschleißmarkenbreite VB max. Verschleißmarkenbreite VB max Drehen eines austenitisch-ferritischen Einfluss des KSS-Konzeptes auf das Einsatzverhalten Werkstoff: X2CrNiMoN22-5-3 Schnittgeschw.: v c = 2 m/min Werkzeug: HC1-CVD1-S1 Vorschub: f =,15 mm Zerspanvolumen: V z = 5 cm³ Schnitttiefe: a p = 2,5 mm Anstellwinkel: λ CO2 = 45 λ CO2 45 9 Späne Grat Oberfläche Randzone Trockenbearbeitung CO 2 - Schneestrahlen 3 mm 3 mm R z = 11,32 µm 1,6 vc mm R z = 9,85 µm 1,6 vc mm mm f mm f 1 µm 25 µm -1 1,6 1 µm 25 µm -1 1,6 v c v c 5

Drehen eines austenitisch-ferritischen Übersicht Werkstück- Temperatur 7 C MMKS Gratbildung Werkzeugverschleiß MMKS Spanbildung MMKS Trockeneis Emulsion MMKS Trocken 6 C 5 C 4 C 3 C 2 C 1 C Emulsion Trockeneis Emulsion Trockeneis Emulsion Trockeneis C Anwendungsbeispiele Drehen eines austenitischferritischen Bohren eines austenitischferritischen Fräsen einer Aluminiumlegierung 6

Bohren eines austenitisch-ferritischen Versuchsaufbau Versuchsaufbau Druckschlauch Tiefbohröl immks CO 2 + ammks Ventil-Steuerleitung Stromversorgung Steuereinheit CO 2 (P = 16 kw) Düsen Ansteuerung Magnetventil CO 2 -Steigrohrflasche Bohren eines austenitisch-ferritischen Bohrprozess 7

1544. 1544... 16. 16. 1544. 1544... 16. 16. Bohren eines austenitisch-ferritischen Einfluss des KSS-Konzeptes auf den Werkzeugverschleiß Werkstoff: Schnittgeschw.: Schneidstoff: Vorschub: WSP: KSS: X2CrNiMoN22-5-3 v c = 2 m/min HC2-PVD f =,75 mm trigonförmig Variiert immks CO2+aMMKS Tiefbohröl Verschleißmarkenbreite VB max,45 mm,35,3,25,2,15,1,5 1 2 3 4 5 6 mm 8 Bohrweg L f Bohren eines austenitisch-ferritischen Einfluss des KSS-Konzeptes auf das Einsatzverhalten Werkstoff: X2CrNiMoN22-5-3 Schnittgeschw.: v c = 2 m/min Schneidstoff: HC2-PVD Vorschub: f =,75 mm WSP: trigonförmig KSS: Variiert Späne Bohrungsoberfläche Späne Bohrungsoberfläche Tiefbohröl 65 mm 1,5 mm 1,6 mm CO 2 + ammks 65 mm 1,5 mm 1,6 mm immks 65 mm 1,5 mm 1,6 mm CO 2 (P = 16 kw) 65 mm 1,5 mm 1,6 mm 8

Anwendungsbeispiele Drehen eines austenitischferritischen Bohren eines austenitischferritischen Fräsen einer Aluminiumlegierung Fräsen einer Aluminiumlegierung Experimental Boundaries AlMgSi.5 Mechanische Eigenschaften Härte HBW,2 % - Dehngrenze R p,2 Min. Zugfestigkeit R m Bruchdehnung A 5 6 N/mm 2 12 N/mm 2 16 % Chipping Properties Hohe Adhäsionsneigung führt zu Materialanhaftungen auf dem Werkzeug. Hohe Zähigkeit erschwert den Spanbruch. Aufgrund der Materialeigenschaften ist eine Trockenbearbeitung schwierig. 9

Fräsen einer Aluminiumlegierung experimentelle Randbedingungen CO 2 -Steigrohrfklasche Bearbeitungszentrum Fräswerkzeug CO 2 -Düse milling tool Werkstück Fräsen einer Aluminiumlegierung Fräsprozess 1

Fräsen einer Aluminiumlegierung Einfluss der Prozesskühlung auf die Gratbildung Werkstoff: AlMgSi.5 (EN AW-66) Kühlkonzept: CO 2 -Schneestrahlen, Trockenbearbeitung Schneidstoff: Hartmetall (N25), poliert Schnitttiefe: a P = 1 mm Werkzeugdurchmesser: d = 1 mm Kühlleistung: Düse A, P = 7.6 kw Düse B, P = 4.5 kw Schnittgeschwindigkeit: v f = 3 m/min Vorschub: f = 1. mm Ohne Kühlung Vorkühlung Prozesskühlung Düse A 2 µm 1 5 2 µm 1 5 Prozesskühlung Düse B 2 µm 1 5 2 µm 1 5 Fräsen einer Aluminiumlegierung Einfluss der Prozesskühlung auf die Gratbildung Werkstoff: AlMgSi.5 (EN AW-66) Kühlkonzept: CO 2 -Schneestrahlen, Trockenbearbeitung Schneidstoff: Hartmetall (N25), poliert Schnitttiefe: a P = 1 mm Werkzeugdurchmesser: d = 1 mm Kühlleistung: Düse A, P = 7.6 kw Düse B, P = 4.5 kw Schnittgeschwindigkeit: v f = 1 m/min bis v f = 3 m/min Vorschub: f =.4 mm bis f = 1. mm Gratvolumen Ohne Kühlung Mit Kühlung 2 Ohne Kühlung Vorkühlung Prozesskühlung, Prozesskühlung, Düse A Düse B 11

Zusammenfassung Drehen eines austenitisch-ferritischen : CO 2 -Schneestrahlen zeigen im Vergleich mit konventionellen KSS- Konzepten ein hohes Potential. Bohren eines austenitisch-ferritischen : Eine Kombination aus CO 2 -Schneestrahlkühlung und äußerer MMKS zeigen mit einer Vollstrahlkühlschmierung vergleichbare Ergebnisse. Fräsen einer Aluminiumlegierung: Der Einsatz von CO 2 -Schneestrahlen verfügt bezüglich einer Gratreduzierung über ein hohes Potential. 12