08/08/2016
Door Ad Spijkers
Een Duits consortium uit industrie en onderzoeksinstituten werkt aan de ontwikkeling van superelastische geheugenlegeringen. Voor stabielere en economischer freesbewerkingen van onderdelen in turbines.
Hoger rendement en lagere emissiewaarden zijn de centrale doelen bij de ontwikkeling van moderne turbines. De industrie probeert met steeds complexere en dunwandige integrale onderdelen uit moeilijk te verspanen hoogvermogen materialen aan deze doelstellingen te voldoen, maar de productie is zeer veeleisend. In het project NiTiProstab onderzoekt een industrieconsortium samen met het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) de toepassingsmogelijkheden van superelastische geheugenlegeringen voor trillingsdemping aan de zijde van het gereedschap. Hiermee willen ze de freesbewerking betrouwbaarder en efficiënter te maken.
Superelastische geheugenlegeringen
Op grond van de complexe geometrieën en moeilijke toegankelijkheid van integrale onderdelen zijn voor de freesbewerking vrijdragende gereedschappen noodzakelijk. Bij de bewerking van de complexe, zeer nauwkeurige componenten ontstaan daarbij vaak trillingen die tot oppervlaktefouten, korte levensduren van gereedschappen, lage verspaanvolumes of een hoog percentage afkeur leiden.
Door de toepassing van superelastische nikkel-titanium-geheugenlegeringen aan gereedschapszijde willen de onderzoekers in het NiTiProstab project de dynamische processtabiliteit bij het frezen te verbeteren en aldus de productie robuuster en economischer te maken.
Het gereedschapssysteem moet daarbij zowel qua stijfheid als qua demping doelgericht worden geoptimaliseerd. De interne materiaaldempingseigenschappen van superelastische nikkel-titanium-geheugenlegeringen bieden tot nu toe niet ontgonnen perspectieven.
Een hogere processtabiliteit bij het frezen van labiele onderdeel-gereedschap-combinaties kan mogelijk worden gemaakt door hoogdempende NiTi-materialen binnen de klauw van het gereedschapsysteem. Aldus moeten verbeterde oppervlakken van het onderdeel, hogere gereedschapstandtijd en kortere bewerkingstijden te realiseren zijn.
Behalve de superelastische nikkel-titanium-geheugenlegeringen en klauwontwikkelingen zijn het praktische en theoretische procesbegrip en de ontwikkeling van software voor de analyse van het nakomen van het freeswerktuig doelen van het project (foto: Ingpuls GmbH).