2015-12-01  –  2019-02-28

334.128,65 EUR

Dipl. Ing. Karl J. Lütticke GmbH, Jülich, Nordrhein-Westfalen

03ET1345C

Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]

01164887/1  –  CFXFräser: Fräser für die energieeffizente Bearbeitung von kohlenstofffaserverstärkten Leichtbauwerkstoffen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Ziel dieses gesamten Vorhabens ist die Substitution herkömmlicher Hartmetallfräser für die Bearbeitung kohlenstofffaserverstärkter Leichtbauwerkstoffe durch eine völlig neue Werkzeugtechnologie. Das Werkzeug basiert auf einem mit einer Diamantschicht versehenen Keramikgrundkörper, dessen Schneidengeometrie mithilfe eines Plasmaätzprozesses definiert geschärft wird. Dadurch sollen die Standzeit, die Energieeffizienz des Fräsprozesses, die Bauteilqualität und die Produktivität bei der Endbearbeitung signifikant erhöht werden. Wissenschaftlich-technisches Arbeitsziel von Lütticke ist es, einerseits die Keramikfräser so auszulegen und anzufertigen, dass sie sich gut mit Diamant beschichten und anschließend im Plasma schärfen lassen. Andererseits wird Lütticke die neuen, diamantbeschichteten Keramikwerkzeuge im Fräsprozess anhand beispielhafter CFX-Materialien und Anwendungen erproben und geeignete Fräsparameter identifizieren. Nach der Werkzeug- und Bauteilcharakterisierung wird Lütticke Maßnahmen zur Werkzeugoptimierung vorschlagen, welche wiederum im Verbund entlang der Prozesskette umgesetzt werden. Um diese Ziele zu erreichen werden zunächst Versuchswerkzeuge aus modifiziertem Siliziumcarbid mit zunehmend komplexer Geometrie ausgelegt und mit definierten Schneidkanten und Oberflächen präzise hergestellt. Dabei müssen Konstruktion, Materialauswahl und die Prozesse zur Präzisionsbearbeitung der Keramikwerkzeuge einerseits zugunsten einer hohen Haftung und vorteilhaften Schärfung der Diamantschicht gewählt werden. Andererseits müssen die Werkzeuge so realisiert werden, dass in den durch Lütticke durchgeführten systematischen Fräs-Untersuchungen geeignete Parameter zur CFX-Bearbeitung mit der neuen Werkzeugtechnologie identifiziert werden. Durch sukzessive Optimierung der gesamten Auslegungs-, Fertigungs- und Prozesskette sollen dann die angestrebten Vorteile der neuen Werkzeugtechnologie nachgewiesen werden.