Der Leichtbau spielt eine immer größere Rolle im Flugzeug- und Automobilbau. Während für den Flugzeugbau Faserkunststoffverbunde (FKV) mit Kohlefasern (CFK) vorherrschen, werden aus Kostengründen im Automobilbau Faserkunststoffverbunde mit Glasfasern (GFK) eingesetzt. Dort wo die Festigkeitsanforderungen der FKV nicht ausreichen, werden hybride Werkstoffe mit metallischen Werkstoffen wie Duplexstahl, Titan- oder Aluminiumlegierungen aufgebaut und eingesetzt. Dies gilt insbesondere für den Einsatz bei GFK, da hier die spezifischen Festigkeitswerte deutlich geringer sind als beim CFK. Im Automobilbereich wird und soll zukünftig vermehrt Duplexstahl mit GFK kombiniert werden. Für den Fahrzeugaufbau sind Funktionsbohrungen (Kabeldurchführungen, Karosserieverstärkungen, usw.) erforderlich. Am Markt erhältliche Bohrwerkzeuge bieten oft nur eine Kompromisslösung hinsichtlich der erforderlichen Schneidstoffe und Einstellparameter oder erfordern eine aufwändige Anlagentechnik. Nicht optimal auf die Werkstoffeigenschaften abgestimmte Schneidstoffe, Spanwinkel und Spanräume führen insbesondere an der FKV-Komponente zu Delaminationen die in einem nachfolgenden Fertigungsprozess kostenintensiv entfernt werden müssen oder zum Ausschuss des Bauteiles führen. Die Zerspanung der Hybridwerkstoffe muss trocken erfolgen, um ein Aufquellen der FKV-Komponente zu verhindern. Dabei müssen die beim Bohren entstehenden Späne und Stäube erfasst und prozesssicher entfernt werden, da diese zu Störungen im Bohrprozess und zur Verschmutzung der Arbeitsumgebung im PKW führen.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist der Aufbau eines dreistufigen Bohrwerkzeugs zur Bearbeitung von Hybridwerkstoffen. Dieses soll qualitätsgerechte Bohrungen in Hybridwerkstoffe aus Metall (Stahl) und FKV (GFK) unabhängig von der Bohrrichtung herstellen. Der Zieldurchmesser soll zwischen d = 6 mm und 10 mm betragen, wodurch das Werkzeug im Automobilbereich zum Einsatz kommen kann. Es ergibt sich die Notwendigkeit, die Finishschneiden für unterschiedliche Aufmaße feinjustieren zu können und neue Stellemechanismen zur Bewegung der Ausstellschneide bei den kleinen Bohrungen zu erarbeiten. Des Weiteren sollen Lösungen erarbeitet werden, wie die bei der Trockenbearbeitung entstehenden Späne und Stäube zuverlässig entfernt werden können. Die neuartigen Bohrwerkzeuge werden in Zerspanversuchen an Realbauteilen auf Ihre Funktionsfähigkeit hin untersucht. Dies erfolgt sowohl in Bearbeitungszentren für die grundlegenden Zerspanuntersuchungen als auch mit Industrierobotern im Hinblick an den Späteren Einsatz im Automobilbereich. Es werden neben Motorspindeln auch Bohrvorschubeinheiten eingesetzt.