Kühl- und Schmiersysteme

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) stellen die Anwender aufgrund der hohen Abrasivität der C-Fasern sowie der Heterogenität der Werkstoffeigenschaften vor große Herausforderungen. Die Zerspanung dieser Werkstoffe führt zu einem hohen Werkzeugverschleiß, wodurch wiederum die Bearbeitungsqualität abnimmt. Die sinkende Bearbeitungsqualität macht sich durch vermehrte Delamination und Ausfransung bei der Bearbeitung bemerkbar. Die kostenintensive Neubeschaffung und Reparatur von Bauteilen sind mögliche Folgen. Zudem ist die Anpassung der Bearbeitungsparameter aufgrund potenzieller Bauteilschädigung, hervorgerufen z.B. durch hohen Wärmeeintrag oder mechanische Defekte, begrenzt. Zusätzlich birgt die unkontrollierte und eventuell sogar gesundheitsgefährdende Staubentwicklung bei der CFK-Zerspanung ein mögliches Risiko für die Beschäftigten. Ein Ansatz, diesen Herausforderungen zu begegnen, ist die Verwendung eines Kühl-Schmier-Konzepts.

Durch den Einsatz von Kühlschmierstoff (KSS) bei der Bearbeitung von FVK lassen sich Werkzeugverschleiß, Bearbeitungszeit und Staubbelastung verringern sowie die Bearbeitungsqualität verbessern. Kostenvorteile aufgrund längerer Werkzeugstandzeit, verbesserter Bearbeitungsqualität und kürzerer Bearbeitungszeit sind die Ergebnisse. Die Vermeidung von Staubemission erhöht zudem die Sicherheit für Mensch und Maschine.

Die Abteilung »Leichtbautechnologien« untersucht die Bearbeitungsqualität und Werkzeugstandzeit bei der FVK-Bearbeitung mit und ohne Kühlschmierstoff. Wir bieten einen Nachweis der chemischen Verträglichkeit des KSS mit dem Werkstückwerkstoff sowie die Entwicklung neuer Kühl-/Schmiermittel und -verfahren. Des Weiteren optimieren wir für unsere Kunden die Prozessparameter für die FVK-Zerspanung mit Kühlschmierstoff.

 

Einsatz von Kühlschmierstoff KSS in der CFK-Zerspanung

In diesem Projekt wird der Einfluss von Kühlschmierstoffen auf die Bearbeitungsqualität von CFK-Werkstoffen sowie der Werkzeugverschleiß im Vergleich zur Trockenbearbeitung ganzheitlich untersucht.