Die steigende Installation von Windkraftanlagen fördert den Bedarf von Großverzahnungen. Die Herstellung dieser wird heutzutage unter den Bedingungen des Wälzfräsens mit Kühlschmierstoff (Emulsion bzw. Öl) realisiert. Durch die Kooperation zweier Institute, des IFQ und des IWF, soll ein Simulationsmodell entworfen werden, welches die thermisch bedingten geometrischen Abweichungen auf Basis der Werkstückgeometrie berechnet. Die dadurch bekannte geometrische Abweichung (Verzug) zur Sollgeometrie kann im Bearbeitungsprozess berücksichtigt und somit kompensiert werden. Hierdurch ließ sich einerseits die Umwelt schonen sowie die Arbeitsumgebung des Werkers deutlich verbessern. Andererseits ergeben sich daraus aber ebenfalls ökonomische Vorteile durch Einsparung von Kühlschmierstoff, Schmierstoffaufbereitung und periphere Aggregate.
'Qualitaet' und 'Umwelt' sind seit einigen Jahren zentrale Punkte in der gesellschaftlichen Diskussion um die technischwirtschaftliche Entwicklung und die sozialen Veraenderungen im europaeischen und globalen Lebens- und Wirtschaftsraum. Ziel des Demonstrationszentrums ist es daher, auf der Basis von Analysen vorhandener Fertigungsprozesse und des Standes der Technik konkrete Problemloesungen fuer umweltvertraegliche Fertigungsverfahren anzubieten. Hierzu werden z.B. Moeglichkeiten zur Reduzierung und Optimierung des Kuehlschmierstoffeinsatzes untersucht und an Verfahren zur Verwertung von oelhaltigen Schleifabfaellen gearbeitet. Ausserdem werden Konzepte zur Trockenbearbeitung entwickelt. Dort, wo Kuehlschmierstoffe nicht vermieden werden koennen, steht ihre Eigenschaftspruefung im Vordergrund. In Zusammenarbeit mit Kuehlschmierstoffherstellern wurde beispielsweise eine Testanlage realisiert, die die Messung der Aerosol-Konzentration und -Verteilung im Umfeld einer Schleifscheibe ermoeglicht. Auf diesem Weg sollen den Anwendern die Auswahl nebelarmer Kuehlschmierstoffe erleichtert und Hinweise zur effektiven Anwendung von Kuehlschmierstoffen zur Verfuegung gestellt werden. Uebergeordnet soll im Rahmen der Arbeiten innerhalb des ECO - Centrums der Wissens- und Technologietransfer von der Hochschule in die Industrie durch Schulungen von Meistern, Ingenieuren und Fuehrungskraeften und durch die Veranstaltung von Vortraegen und Seminaren realisiert werden.
Nur wenige Fertigungsverfahren der Zerspanungstechnik scheinen so auf die Prozessfuehrung unter Einsatz von Kuehlschmierstoff (KSS) angewiesen zu sein wie das Bohren. Der KSS uebernimmt hierbei neben den Aufgaben der Kuehlung und des Schmierens auch weitestgehend die Aufgabe der Spaenebeseitigung aus dem Einsatzraum der Werkzeuge. Bedingt durch die Umweltgesetzgebung zeigt die Industrie verstaerktes Interesse, den Einsatz von KSS beim Bohren stark zu reduzieren bzw. ganz auf ihn zu verzichten. Es liegen allerdings bisher keine grundlegenden Untersuchungsergebnisse zum Bohren mit reduziertem bzw. substituiertem KSS vor. Hierzu muss die umfassende Kostenbetrachtung unter Einbeziehung des Prozessumfeldes wie Versorgung mit KSS, dessen Entsorgung sowie das Reinigen von Werkstuecken, Spaenen und Maschinen beruecksichtigt werden. Die Arbeiten zu dem Projekt sollen den mangelhaften Kenntnisstand verbessern. Ziel ist es daher, in umfassenden, grundlegenden Untersuchungen die technologische Basis zum Bohren mit minimalen Mengen von KSS bzw. ohne KSS zu erarbeiten. Grosse Bedeutung hat hierbei der Einsatz von Druckluft als Ersatzmedium. Die untersuchten Werkstoffe sind Verguetungsstahl Ck 45 und Grauguss GG 20. Bei den KSS-Konzepten wird sowohl die innere als auch die aeussere Zufuehrung von Minimalmengenschmierstoff untersucht.
Im Mittelpunkt der Ueberlegungen der Automobilindustrie steht zur Zeit die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, insbesondere durch Senkung des Fahrzeuggewichts, um den Individualverkehr umweltvertraeglicher zu gestalten. Jedoch auch Fragen der Verfuegbarkeit von Rohstoffen und deren Wiederverwendung sind im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung eines Produktes ueber seinen Lebenszyklus zu stellen: Materialien,die diesen Anforderungen in hervorragender Weise gerecht werden, sind Magnesium und seine Legierungen. Die spanende Bearbeitung von Magnesiumlegierungen, insbesondere die Trockenbearbeitung unter Vermeidung von Kuehlschmierstoffen, steht im Mittelpunkt des Projektes, um weitere Anwendungsfelder fuer diesen Werkstoff zu erschliessen. Betrachtet wird neben dem Einsatzverhalten von Schneidstoffen und Beschichtungen unter verschiedenen Schnittbedingungen auch das sichere Handling von Werkstoff und Spaenen. Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften von Funktionsflaechen hinsichtlich Oberflaechenguete, Haerte, Eigenspannungszustand, Wechselfestigkeit und Korrosionsfestigkeit ist durch Festholzen erzielbar.
Ziel des Projektes ist das Tiefbohren von Aluminium-Guss, Stahl und Grauguss ohne bzw. mit geringsten Mengen Kuehlschmierstoff. Als Vorteile einer Trockenbearbeitung oder Minimalmengenschmierung lassen sich die Senkung der Investitions- und Betriebskosten (KSS-Anlage, KSS-Verbrauch, KSS-Wiederaufbereitung und KSS-Entsorgung etc.), geringere Belastungen fuer Mitarbeiter und Umwelt sowie die einfachere Entsorgung von Spaenen und Reinigung der Bauteile erzielen. Dem Bohren und insbesondere dem Tiefbohren kommt eine Schluesselstellung im Problemfeld der Trockenzerspanung zu. Die Gruende fuer den Kuehlschmierstoffeinsatz beim Tiefbohren liegen in der Reduzierung der Aufbauschneidenbildung, der Vermeidung einer thermischen Gefuegebeeinflussung, der Kuehlung von Werkstueck und Werkzeug zur Vermeidung von Mass-, Form- und Lagerfehlern am Bauteil, insbesondere auch in dem Spaenetransport aus der Bohrung. In dem Projekt soll das Tiefbohren ohne Kuehlschmierstoff hinsichtlich Bauteilqualitaet und Prozesssicherheit untersucht werden. Ausgehend vom Ist-Zustand in der heutigen Produktion und den Einsatzmoeglichkeiten konventioneller Werkzeuge muessen sowohl Werkzeuge und Werkzeugmaschinen als auch Prozessfuehrung und Prozessueberwachung an die Randbedingungen der Trockenbearbeitung bzw. Minimalmengenschmierung angepasst werden.
Erarbeitung einer Trockenbearbeitungstechnologie, die die wichtigsten Werkstoffe fuer den allgemeinen Maschinenbau umfasst: -Graususs, Stahl, Aluminiumguss- und Aluminiumknetlegierungen -die die wichtigsten Fertigungsprozesse erfasst, die fuer die Bearbeitung prismatischer Teile notwendig sind: Bohren, Feinbohren (Reiben), Gewindeschneiden, Gewindeformen, Tieflochbohren, Fraesen -die die fertigungstechnischen Grundvoraussetzungen erfuellt, um das Zielsystem einer kompletten Trockenbearbeitung auf Werkzeugmaschinen einen entscheidenden Schritt voranzubringen -die unter wirtschaftlichen Randbedingungen in der Summe der Kosten fuer die Trockenbearbeitung nicht teurer sein darf als die Nassbearbeitung.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 6 |
| Europa | 1 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 6 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 6 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 6 |
| Topic | Count |
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| Boden | 4 |
| Lebewesen und Lebensräume | 6 |
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| Mensch und Umwelt | 6 |
| Weitere | 6 |