Hochleistungszerspanung von Titan

Die Produktivität bei der Zerspanung von Titan wird durch die Werkstoffeigenschaften und die auftretenden Belastungen bestimmt. Die Gefügeausprägung von TiAl6V4 bestimmt ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften und damit auch die Zerspanbarkeit. Bei Drehuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass die Prozesskräfte bei der Zerspanung lamellarer Gefüge im Mittel niedriger sind als bei bimodalen Zusammensetzungen, die eine höhere Festigkeit aufweisen. Jedoch resultiert die grobe Makrostruktur lamellarer Gefüge in erhöhter dynamischen Prozesskraftanteilen. Mittels statistischer Versuchsplanung konnten Prozessstellgrößenbereiche für das Fräsen aufgezeigt werden, in denen die Effizienz des Prozesses am größten ist. Die thermische Bauteilbelastung wurde mittels einer neuartigen Methode bewertet, die es ermöglicht, die Leistung der während der Zerspanung in das Bauteil emittierten Wärme anhand weniger Temperaturmessungen zu bestimmen. Abschließend wurde eine indirekte Messmethode für die Bestimmung der Eigenspannungen in lamellarem TiAl6V4 hergeleitet, das aufgrund seiner Eigenschaften nicht röntgenographisch gemessen werden kann.