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During the milling process of flexible structures, such as thin-walled profiles manufactured for the aerospace industry, the dynamic behavior of the workpieces can become a key factor that limits the productivity of the machining process. Therefore, knowledge of the dynamic characteristics of the components prior to the milling process is important and provides the possibility to choose appropriate values for the process parameters. The experimental modal analysis is an adequate procedure to study the dynamic properties of components under vibrational excitation. In this process, the response of the structure is measured at defined points under controlled conditions when the structure is artificially excited by an input force. In case of thin-walled components, the response should be measured in a contactless way using laser systems to avoid the disturbance of the moving sensor mass. In order to design this process to be manageable, a device was designed connecting the laser system to the spindle of the milling machine. In this paper, the device, the experimental setup, and the software developed for programming corresponding NC paths are presented. The practicability of the system is also demonstrated analyzing the dynamic behavior of a turbine blade on a five-axis milling machine.

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Durch Schichtverbundbauweise lassen sich die Eigenschaften von Bauteiloberflächen mit geeigneten Schichtwerkstoffen gezielt an Anforderungen anpassen, die vom vorgesehenen Grundwerkstoff nicht oder nur eingeschränkt erfüllt werden können. In klassischen Prozessketten hat der thermische Spritzprozess eine unabhängige Stellung in der abschließenden Bearbeitungsphase der Bauteile. Mit dem vorgestellten Verfahren soll ein thermischer Spritzprozess unmittelbar in die Druckgussfertigung integriert werden. So wird ein Herstellungsverfahren für beschichtete Gussteile mit weitestgehend nachbearbeitungsfreien Funktionsflächen realisiert. Im Gegensatz zum konventionellen Beschichtungsprozess wird dabei die Schicht nicht auf das Bauteil, sondern auf die Druckgussform oder entsprechende Wechseleinsätze appliziert und bei jedem Abguss als strukturierte Funktionsfläche auf das Bauteil übertragen. Der Transfer einer solchen Schicht von der Werkzeugoberfläche auf das Gussteil, auch als Transplantation bezeichnet, bedingt ein enges Prozessfenster bezüglich der Schichthaftung auf der Formoberfläche und auf dem Gussteil. Die Schichthaftung an der Werkzeugoberfläche muss groß genug sein, um während des Beschichtungsprozesses und der Formfüllung nicht abgelöst zu werden, jedoch gering genug, um sich beim Entformen vollständig vom Werkzeug abzulösen und zusammen mit dem Gussteil entnommen werden zu können. Im Vordergrund der vorgestellten Untersuchungen steht daher zunächst die gezielte Einstellung der Schichthaftung durch Anpassung der frästechnisch hergestellten Werkzeugoberfläche sowie die Anpassung der Schichtsysteme und Spritzparameter des Atmosphärischen Plasmaspritzprozesses zur möglichst präzisen Abformung der so eingebrachten Strukturen durch die Spritzschicht. Des Weiteren werden Untersuchungen zur Verbundbildung zwischen Gusswerkstoff und Schichtwerkstoff vorgestellt und Ergebnisse erster Gießversuche zur Transplantation von thermisch gespritzten Schichten im Druckguss auf Aluminium-und Magnesiumlegierungen präsentiert.Schlüsselwörter: Thermisches Spritzen / Druckguss / Mikrostrukturierung / Schichtransplantation / Verschleißschutzschicht / By manufacturing structured functional-surface coated composites using suitable materials, the properties of components' surfaces can be specifically matched to their requirements which the specified substrate material can not, or can only partially, fulfil. In conventional process chains, thermal spraying and structuring by milling are independent stages in the component's final processing phase. Using the procedure introduced here, thermal spraying is to be directly integrated into the high pressure die casting process. In this way, a manufacturing procedure for coated castings with functionalized surfaces is realised which, as far as possible, eliminates the finishing operation of coated cast parts. In contrast to conventional coating processes, the coating-layer is not applied to the component but to the casting mould or to the corresponding inserts and is transferred to the component...

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