Stöver, E: Untersuchungen zum Bohren des Faser-Metall-Lamina

Das Faser-Metall-Laminat Glare ist ein neuer Werkstoff im Flugzeugbau und besteht aus dünnen Al-Blechen und GFK-Schichten. Er wurde an der TU Delft entwickelt und besitzt im Vergleich mit Aluminium ein verbessertes Verhalten gegenüber Werkstoffermüdung. Erstmals wird Glare beim Airbus A380 in Rumpfstrukturen serienmäßig verwendet. Daher war vor dem Hintergrund der Montage von Bauteilen durch Nieten eine Untersuchung der Zerspanbarkeit von Glare durch Bohrprozesse dringend erforderlich. Ergebnisse über Bohr-Untersuchungen zu diesem Themenkomplex unter Verwendung von VHM-Werkzeugen lagen nicht vor. Ziel dieser Arbeit war, durch grundlegende Untersuchungen des Bohrprozesses von Glare sowie von Glare-Schichtverbunden unter Beteiligung von Titan, Aluminium und CFK, Erkenntnisse für die Gestaltung von Bohrwerkzeugen und Prozessdaten zu gewinnen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass im Vergleich zu früheren Untersuchungen über das Bohren von Schichtverbunden aus metallischen Blechen der Werkstoff Glare in sich schon ein geschichteter Verbund aus sehr dünnen Al-Blechen und GFK-Lagen ist. Die durchgeführten Bohr-Untersuchungen mit VHM-Werkzeugen beinhalten die Ermittlung von Zerspankräften und Zerspantemperaturen sowie der Bohrungsqualität mit Blick auf Bohrungsdurchmesser und Bohrungsaustritte bei Vermeidung von Delaminationen. Außerdem wurden die Spanbildung und der bei unterschiedlichen Schnittbedingungen auftretende Werkzeugverschleiß erfasst. Zunächst wurden theoretische Überlegungen zum Verlauf von Schnittmoment und Vorschubkraft, zur Zerspantemperatur, zur Spanbildung und zum Auftreten von Delaminationen angestellt. Insbesondere der zu erwartende schwingungsförmige Verlauf der Zerspankraftkomponenten stand im Vordergrund der Betrachtungen und ist Folge der mit dem Bohrweg schwankenden Spanungsbreiten im Al und GFK. Hieraus ergibt sich, dass nur Werkzeuge mit einer