FKV-Bohrrohre mit strukturintegrierter Sensorik/Vibration damping and process monitoring in BTA deep hole drilling using fiber composites – FRP drill tubes with structure-integrated sensors

Abstract

Bei BTA-Tiefbohrprozessen kommt es aufgrund der großen Werkzeuglängen häufig zu Torsionsschwingungen des Werkzeugsystems aus Bohrkopf und Bohrrohr. Im Vergleich zu konventionellen Stahl-Bohrrohren reduzieren Bohrrohre aus faserverstärktem Kunststoff diese Schwingungen durch ihr materialspezifisches Dämpfungspotenzial und erhöhen damit die Prozesssicherheit und verringern den Werkzeugverschleiß. Die Einbindung von Sensorfasern direkt in das Laminat erlaubt zudem eine Prozessüberwachung.   In BTA deep hole drilling, torsional vibrations of the tool system consisting of a drill head and a drill tube often occur due to the long tool lengths. Compared to conventional steel drill tubes, drill tubes made of fiber-reinforced plastic reduce these vibrations through their material-specific damping behavior and thus increase the process reliability and reduce the tool wear. The integration of sensor fibers directly into the laminate also allows a monitoring of the drilling process.