Fachausschuss Bohr- und Komplettierungstechnik

Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Fräsanwendungen in der Tiefbohrtechnik

Es wurde ein Bohrversuchsstand im Modellmaßstab entworfen und optimiert. Mit diesem Bohrversuchsstand wurden umfangreiche Fräsversuche durchgeführt, welche zeigten, dass die bekannten Theorien aus der Zerspanungstechnik auf die Optimierung des Casingfräsprozesses übertragen werden können. Die ersten Experimente wurden mit konventionellen Schneidplatten durchgeführt. Es wurde darauf geachtet, dass die geometrischen Abmessungen der Schneidplatten, welche auf dem Laborfräswerkzeug angebracht wurden, identisch mit der Konfiguration im Feld sind. In Ergänzung zum Standartdesign wurden auch Schneidplatten mit einem abgeänderten Spanwinkel und aus einem anderem Wolframcarbid Werkstoff getestet. Zur besseren Bewertung des Spanprozesses und der Spanentstehung wurde jeder Versuch mit einer Hochgeschwindigkeitskamera dokumentiert.
Es wurden Dutzende von Fräsversuchstesten erfolgreich am Bohrversuchsstand des Institutes durchgeführt. Hier wurden konventionelle- und FHP-Schneidplatten eingesetzt. Die erzielten Testergebnisse bestätigen, dass längere Späne bei hohen Drehzahlen gebildet und produziert werden. Entsprechend der erzielten Testergebnissen wurden kürzere Spanformen bei niedrigeren Drehzahlen beobachtet. Bei niedrigeren Drehzahlen war der Trend des Schneidplatten-Verschleiß jedoch relativ höher im Vergleich zu höheren Drehzahlen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der Trend des Schneidplatten-Verschleiß mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit für alle Drehzahlen zunimmt. Des Weiteren waren die FHP-Schneidplatten mit einem Kobaltgehalt von 10% verschleißfester im Vergleich mit den konventionellen Schneidplatten. Darüber hinaus wurden innovative Ideen zur Verbesserung des Fräsprozesses entwickelt und beschrieben und erste Machbarkeitsstudien dazu begonnen.