24/04/2013 - Die kryogene Bearbeitung ermöglicht die Sicherheit von Teilen der Luftfahrtindustrie

Menéame

CIC MARGUNE, Hohe Leistung kooperatives Forschungszentrum, koordiniert eine Forschungslinie kryogene Bearbeitung für die Entwicklung von Sicherheitsteilen für die Luftfahrt.

Dieses Bearbeitungsverfahren ermöglicht geringere Umweltauswirkungen als herkömmliche Verfahren. Außerdem die Lebensdauer der Teile deutlich erhöht Sicherheit und die Kosten senken. CIC MARGUNE arbeitet mit der Gruppe für die Herstellung von High-Performance Technische Hochschule für Ingenieurwesen in Bilbao (UPV/EHU), Tecnalia und Universität Mondragon.

El kryogene Bearbeitung besteht darin, ein Kühlgas im Bearbeitungsprozess zu verwenden. CIC MarGune, kooperatives Forschungszentrum für High-Performance-Herstellung, koordiniert eine Forschungslinie der kryogenen Bearbeitung, an der UPV/EHU, Tecnalia und die Universität Mondragon beteiligt sind. Ziel der Untersuchung ist es, einen sauberen Fertigungsprozess zu gewährleisten und einen Beitrag zur Sicherheit von Teilen der Luftfahrtindustrie zu leisten.

Die Bearbeitung ist ein Prozess der Herstellung von Teilen durch Entfernung von Material durch Spänestart. Schneidflüssigkeiten, die in den meisten Bearbeitungsvorgängen durch Spänestart verwendet werden, haben zwei Ziele: Zum einen die Schneidfläche zu schmieren und zum anderen die Wärme, die im Schneidbereich erzeugt wird, zu entfernen, um die mechanische Oberfläche nicht zu beeinträchtigen. Aber diese Flüssigkeiten sind schädlich für die Umwelt und für die Menschen - es gibt etwa hundert Krankheiten, die mit diesem Schmierstoff verbunden sind.

 Um die Probleme bei den konventionellen Bearbeitungsmethoden zu lösen, wird derzeit eine der wichtigsten Alternativen zur Lösung der kryogene Bearbeitung. Eine innovative Methode für Kühlen Sie das Schneidwerkzeug und die kritischen Punkte des Werkstücks während der Bearbeitung, dank der Verwendung eines sehr kalten Kühlgases, das flüssiger Stickstoff oder CO sein kann₂.

Flüssiger Stickstoff und CO₂ sind grundlegende und preiswerte Produkte, aber auch "CO₂ "Es ist möglich, die Maschine mit der damit verbundenen Investition in eine bereits bestehende Maschine extern zu nutzen, ohne dass eine Änderung an dieser Maschine erforderlich ist," so Franck Girot, Koordinator der Forschungslinie von CIC MarGune. Es gibt bereits Beweise dafür, dass die Technologie funktioniert, und das ist eine Forschungslinie, die direkt mit unseren Unternehmen verbunden ist und in Kürze auf den Markt gelangen kann.

Mehr Sicherheit und geringere Kosten

Derzeit werden Sicherheitsteile für die Luftfahrt, die Automobilindustrie, die Eisenbahn usw. eingesetzt. Sektoren, in denen die zu bearbeitenden Teile oder Bauteile eine bestimmte Qualität aufweisen müssen und vor allem keine Oberflächenschäden aufweisen müssen, da ein Bruch in der Regel durch Oberflächenschäden verursacht wird. Deshalb "ist die kryogene Bearbeitung für solche Anwendungen eine Garantie, um solche Mängel zu vermeiden," so Girot. "Dies ist ein Thema, das vor allem im Luftfahrtsektor immer stärker kontrolliert wird," fügt er hinzu. Jedes Teil hat eine spezifische Überwachung, um zu wissen, unter welchen Bedingungen die Bearbeitung durchgeführt wurde, und gleichzeitig sicherzustellen, dass dieses Teil in seinem Lebenszyklus nicht durch oberflächliche Defekte zerbrochen wird.

Girot betont, dass im Vergleich zu den konventionellen Bearbeitungssystemen die Kühlung des Schneidbereichs, der die höchste Temperatur während des Prozesses erfährt, Änderungen der Mikrostruktur des Werkzeugs verhindert. Dies zeigt sich in oft bemerkenswerten Verbesserungen bei bestimmten Materialleistungen, unter anderem in der Erhöhung der Lebensdauer der Teile um bis zu 50 bis 100 Prozent, der Verschleißfestigkeit, der Ermüdungsbeständigkeit usw.

Außerdem "ist es ein umweltverträglicher Prozess, da bei seiner Umsetzung keinerlei Deponien oder Abfall erzeugt wird," so Girot. Kryogenische Gase werden aus anderen Prozessen gewonnen, also ist es ein zweiter Einsatz von Gasen, die sonst ohne größeren Nutzen beseitigt werden sollten. Während der Bearbeitung der Teile verdampft die Flüssigkeit schnell und kehrt natürlich in die Atmosphäre zurück. Das Teil wird vollständig von Imprägnierungen von Schneidflüssigkeiten gereinigt, und es werden keine Rückstände erzeugt, die die Werkzeugmaschine, die Späne oder den Arbeitsplatz enthalten. Dies ist eine bedeutende wirtschaftliche Verbesserung.

Das System kann bei höheren Geschwindigkeiten arbeiten als bei konventionellen Bearbeitungsmaschinen. Dies führt zu einer Steigerung der Produktivität und einer höheren Qualität der Arbeit, was zu einer Senkung der Kosten für die Beschaffung von Teilen führt.

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Basque Research

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