Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan © by Walter AG Forum Produktion Nordwest 06. & 07. Mai 2015 Volkswagen Werk Emden Walter AG l Dirk Masur © by Walter AG Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan Inhalt 01 Die Walter AG – das Unternehmen 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte 03 HDC – Dynamisches Hochvorschubfräsen 04 Summary & Outlook Aerospace Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 1 FAKTEN BRANCHEN 1919 INNOVATION 1919 Walter © by Walter AG EXZELLENZ 1890 Titex Prototyp MULTIPLY XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG 1943 EINSATZ Modern Corporation Headquarter © by Walter AG TÜBINGEN PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG © by Walter AG Produktionsstandorte Deutschland TÜBINGEN MÜNSINGEN ZELL FRANKFURT NIEFERN Körper für Wendeschneidplatten-Werkzeuge Wendeschneidplatten Gewindebohrer, -fräser und Fräswerkzeuge (VHM/HSS) Vollhartmetallbohrer Ø 3mm – 32mm PKDSonderwerkzeuge EINSATZ PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS SPEZIAL © by Walter AG Produktionsstandorte weltweit Waukesha, USA Sorocaba, Brasilien Soultz, Frankreich Wuxi, China Werkzeugkörper, MODCO®-Tools, PKDSonderwerkzeuge Werkzeugkörper, PKDSonderwerkzeuge Bohrwerkzeuge (VHM/HSS) Werkzeugkörper, PKDSonderwerkzeuge VERNETZUNG EINSATZ PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS © by Walter AG Vertriebs- und Produktionsgesellschaften SPEZIAL VERNETZUNG EINSATZ PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY © by Walter AG 33 XPRESS Vertriebs- und Produktionsgesellschaften SPEZIAL VERNETZUNG EINSATZ PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG © by Walter AG 3.800 Mitarbeiter EINSATZ PHILOSOPHIE BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG © by Walter AG 45.000 Standard-Werkzeuge EINSATZ PHILOSOPHIE © by Walter AG > BRANCHEN EXZELLENZ INNOVATION 40 MULTIPLY New Sales Ratio XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG EINSATZ PHILOSOPHIE FAKTEN © by Walter AG Transportation EXZELLENZ INNOVATION Energie MULTIPLY XPRESS Luft- und Raumfahrt SPEZIAL VERNETZUNG EINSATZ PHILOSOPHIE FAKTEN EXZELLENZ INNOVATION MULTIPLY XPRESS SPEZIAL VERNETZUNG EINSATZ © by Walter AG Luft- und Raumfahrt Treiben Sie Ihre Projekte ruhig hoch hinaus. Wir machen das auch mit unseren Ansprüchen. Lösungen für Triebwerk, Rumpf, Flügelstrukturkomponenten und Fahrwerk. FLUGZEUGRUMPF FAHRWERK FLÜGELSTRUKTUR KOMPONENTEN Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan Inhalt 01 Die Walter AG – das Unternehmen 02 Trends in der Flugzeugindustrie & neue Werkzeugkonzepte 03 HDC – Dynamisches Hochvorschubfräsen 04 Summary & Outlook © by Walter AG Aerospace Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 13 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Ausblick Werkzeugbedarf in der Titanstrukturbauteilbearbeitung 10% Markt Anforderungen Neue Werkzeugkonzepte decken ab: 3% 5% 32% WSP Fräsen VHM Fräsen HSS Fräsen 15% WSP Bohren VHM Bohren Andere 35% • Höhere Zerspanungsraten in cm³/min. • Geringere Kosten pro Materialabtrag in cm³. • Keine Kompromisse hinsichtlich Prozesssicherheit. • Volle Leistung auf vorhandenen und neuen Maschinenkonzepten. • Kontrollierte Wärmeabfuhr im Bearbeitungsprozess. © by Walter AG • Reduzierung der “semi-finish & finishing” Bearbeitungszeiten. Erwartungen 2018 = 85.000 Tonnen Titan Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 14 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte Walter High Performance Fräser M4002 new: High Feed Fräsen von Titanbauteilen Walter Prototyp Protostar® TI40 new: Schruppen / Semischlichten von Titanstrukturbauteilen © by Walter AG Walter Prototyp ConeFit™Ti50 new Fräswerkzeuge: Semi / Schlichtbearbeitung von Titanstrukturbauteilen Walter Igelfräser M3255 new: Schruppbearbeitung von Strukturbauteilen Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 15 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Neue Werkzeugkonzepte M3255 D80 Z6 Optimierte Spanräume Monoblock für optimalen Rundlauf und Stabilität ap: 127 mm max. 27° Helix Effektiver Radialwinkel 12° © by Walter AG Front WSP mit Formschluss Interne regelbare KSS Zufuhr Effektiver Axialwinkel 14° Vollnutfähig bis ap: 35 mm max. Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 16 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte M3255 D80 Z6 Umfangsschneiden, 66 pro WZ Schneiden: Größe: Radius: Form: Geometrie: WSP Sitz: 4 12,7 x 10 x 6,8 mm 0,4 mm Tangential X form 20° Spanwinkel Flach © by Walter AG Front Schneide, 6 pro WZ Schneiden: Größe: Radius: Form: Geometrie: WSP Sitz: 2 13,2 x 10 x 6,8 mm 4 mm max. Tangential 20° Spanwinkel Positionierung durch Verzahnung Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 17 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte M3255 D80 Z6 Test Setup Ø3”x5” Helical, Ti AMS 4928 Solution Grade WSM45X © by Walter AG Front WSP Vc =45 m/min, fz = 0,15 mm, Q = 315 cm³/min 1st Periphery Insert D.O.C Insert Verschleißverhalten nach 60 min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 18 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte M3255 D80 Z6 Spanbildung Ti AMS 4928 © by Walter AG 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min Sorte WSM45X bei 315 cm³/min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 19 © by Walter AG Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Walter CSP „Wing Assemblies“ Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 20 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Walter CSP „Wing Assemblies“ Bauteil: Material: ISO S 3.7164 ß Rm = 900 N/mm² 5.1: M3255 Schruppbearbeitung 5.3: TI50 Semi finish & finishing 5 © by Walter AG Operation 05: Generisches Titan Bauteil Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 21 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie – Tangentialer Igelfräser M3255 D50 Z5 Tasche 274 x 120 x74 mm OP_5.1 / Tool 02 M3255-6735850 Ø = 50 mm z=5 P4500-6431430 / P4500-6360151 © by Walter AG Parameter vc 40 m/min fz 0,15 mm ap 37 mm (2 steps) ae 30 mm (concentric tool path) P 10 kw Mc 370 Nm Standzeit 70 Zeitspanvolumen 212 [cm3/min] Bearbeitungszeit 14 min min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 22 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie – TI50 Schlichtbearbeitung tiefer Taschen Da = 25 mm Special ConeFit™ Adapter für höchste Rundlaufgenauigkeit und geringste Abdrängung © by Walter AG Spezial Design für Auskraglängen 4,5,6 und 7x Dc Ti 50 Geometrie mit Schnitttiefen 0,5, 1 und 1.5 x Dc Übergangsradius zur Vermeidung von Absätzen Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 23 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie – TI50 Schlichtbearbeitung tiefer Taschen OP_5.3 / Tool 19 TI50-6738578 Ø = 25 mm z=5 3 x D VHM – Cone Fit Aufnahme © by Walter AG Parameter vc 90 m/min fz 0,1 mm ap 16-22mm variabel ae 3,7mm semi finish 0,3mm finishing P 2 kw Mc 20 Nm Standzeit 60 min Zeitspanvolumen 33 [cm3/min] Bearbeitungszeit 14 min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 24 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Walter CSP „Wing Assemblies“ Bauteil: Material: ISO S 3.7164 ß Rm = 900 N/mm² 3.0: M4002 Hochvorschubfräsen 3 © by Walter AG Operation 03: Generisches Titan Bauteil Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 25 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Hochvorschubfräser M4002 Durchmesserbereich Metrisch: 25 – 66mm Inch: 1 – 2,5“ Einstellwinkel 15° apmax=1,5mm System SDMT09 / 12 Wendeschneidplatte © by Walter AG Diverse Aufnahmetypen Neuer Schneidstoff für Titan WSM45X Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 26 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 02 Trends in der Flugzeugindustrie - Hochvorschubfräser M4002 Tasche 127x254x42mm OP_3.0 / Tool 14 M4002 Ø = 50 mm z=5 SDMT09T320 WSM45X © by Walter AG Parameter vc 60 m/min fz 0,7 mm ap 1,5 mm ae 50 mm P Mc 3,61 kw 90 Nm Standzeit 40 Zeitspanvolumen 93 [cm3/min] Bearbeitungszeit 10 min min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 27 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan Inhalt 01 Die Walter AG – das Unternehmen 02 Trends in der Flugzeugindustrie- Neue Werkzeugkonzepte 03 HDC – Dynamisches Hochvorschubfräsen 04 Zusammenfassung & Ausblick © by Walter AG Aerospace Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 28 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 03 HDC – High Dynamic Cutting / Dynamisches Hochvorschubfräsen konstant © by Walter AG Dynamisches Hochvorschubfräsen - Strategie Bearbeitungsbedingungen Kräfte an der Werkzeugschneide Temperatur im Prozess Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 29 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 03 HDC – High Dynamic Cutting / Dynamisches Hochvorschubfräsen Bauteil: Material: ISO S 3.7164 ß Rm = 900 N/mm² 8.1: Dynamisches Hochvorschubfräsen 8 © by Walter AG Operation 08: Generisches Titan Bauteil Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 30 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 03 HDC – High Dynamic Cutting / Ti40 D25 Z5 Dynamisches Hochvorschubfräsen Nuten für externe KSS Zufuhr Mikro Geometrie mit Stabilisierungsfase Vibrations-hemmende Schneidkantenausführung der Nebenschneide Ungleichteilung © by Walter AG Interne KSS Zufuhr Schaftbehandlung gegen Rausziehen Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 31 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 03 HDC – High Dynamic Cutting / Dynamisches Hochvorschubfräsen OP_8.1 / Tool 19 Dreieck Tasche 200 x 91,4 x 48 mm TI40 / R6,35 104/40/52 Ø = 20 mm z=5 Haimer safe lock Adapter © by Walter AG Parameter vc 130 m/min fz 0,134 mm ap 47,5 mm ae 2 mm P 7,5 kw Mc 75 Nm Zeitspanvolumen 139 [cm3/min] Bearbeitungszeit 7 min Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 32 © by Walter AG Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 03 Walter Component Solution Project „Wing Assemblies“ Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 33 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan Partner © by Walter AG Advanced Manufacturing Research Centre Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 34 02 Walter Component Solution Project „Wing Assemblies“ Partnership © by Walter AG Advanced Manufacturing Research Centre Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 35 Innovative Bearbeitungsstrategien für Luftfahrtstrukturbauteile aus Titan 04 Zusammenfassung und Ausblick Es geht für uns zukünftig nicht mehr nur um: Drehen, Fräsen, Bohren und Gewinden! Engineering Kompetenz steht für die gesamtheitliche Betrachtung des Bauteiles und des Prozesses. Die Konzentration auf strategische Bauteile beinhaltet: Die „best practice“ Bearbeitungsstrategie und Werkzeugauslegung für sowohl leistungsstarke als auch leistungsärmere Bearbeitungsmaschinen darzustellen. © by Walter AG Dynamisches Hochvorschubfräsen ermöglicht: Reduzierte Bearbeitungszeit, durch gleichbleibende Eingriffsverhältnisse eine höhere Werkzeugstandzeit und reduzierte Maschinen- sowie Werkzeugvibrationen. WALTER Kompetenzprojekte: sind nur mit der Unterstützung von technologischen Partnerschaften zu Endkunden und Hochschulen möglich, daher vielen Dank ! Dirk Masur l Business & Application Development l 07. Mai 2015 36 Engineering Kompetenz © by Walter AG Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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