Projekt

Die Minimalschmiertechnik konnte sich in Labor- und Feldversuchen als gleichwertige Alternative zur Vollstrahltechnik behaupten. Mit der Einführung dieser Methode in die industrielle Praxis sind technische, ökonomische und ökologische Effekte, aber auch logistische Vorteile zu erwarten. Die Anlagentechnik wird sich in ca. 2 Jahren amortisieren.

In der Zerspanungstechnik werden Kühlschmierstoffe eingesetzt, um den Spanbildungsvorgang wirkungsvoll mit Schmier-, Kühl- und Spüleffekten zu unterstützen.

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht gab vor allem der hohe Verbrauch an kostenintensiven Kühlschmierstoffen Anlass dazu, Alternativen zur Vollstrahltechnik zu entwickeln. Hinzu kamen umweltrelevante Gefahrenpotentiale, die insbesondere von den in Kühlschmierstoffen enthaltenen Ölen und Konservierungsmitteln ausgehen.

Die wesentliche Zielstellung der Arbeiten bestand darin zu untersuchen, ob und wieweit beim Wälzfräsen die Minimalschmiertechnik die Aufgaben der Vollstrahltechnik übernehmen kann, ohne dass bei qualitätsgerechter und umweltschonender Fertigung Produktionsverluste eintreten.

Vorgehensweise und Ergebnisse:

Bei der Minimalschmiertechnik wird während des Zerspanungsprozesses nur die wirklich benötigte Menge an Kühlschmierstoffen an die Wirkstelle geführt. Die gezielte Dosierung wird hierbei durch ein mit zwei Düsen ausgestattetes pneumatisch betriebenes Sprühsystem ermöglicht. Als Schmiermittel kam ein natives Pflanzenöl zum Einsatz, das frei von umweltgefährdenden Additiven ist.

Messungen haben ergeben, dass die Schmierstoffe im Produktionsprozess durch die Einwirkung der Zerspanungswärme verdampfen. Typische Schadstoffe wie Nitrosamine, chlorierte Kohlenwasserstoffe und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) waren in der Raumluft aber nicht nachzuweisen.

Die fehlende Spülwirkung bei der Minimalschmiertechnik machte die Entwicklung einer kombinierten Absaug- und Blastechnologie erforderlich, um die anfallenden Späne aus dem Arbeitsraum der Wälzmaschinen zu entfernen.

Fazit:

Im Feldversuch wurde belegt, dass beim Wälzfräsen die Minimalschmiertechnik für den Einsatz in der industriellen Fertigung tauglich ist und einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur umweltgerechten Produktion darstellt. Durch die geringen Mengen an eingesetzten Kühlschmierstoffen entfallen beispielsweise die Entsorgungsvorgänge komplett. Deshalb trägt die Minimalschmiertechnik auch zur Senkung der Fertigungskosten bei. Berechnungen weisen für die Anlagentechnik eine Amortisationszeit von 2 Jahren aus.

Bezugsquelle:

Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Signatur F 99 B 829 ausgeliehen werden bei der Technischen Informationsbibliothek (TIB) Hannover, Welfengarten 1B, 30167 Hannover.