CO₂-Prozesskühlung macht Trockenbearbeitung produktiver

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DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO.

item Industrietechnik GmbH

TU Dortmund Institut für Spanende Fertigung

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CO2-Prozesskühlung hat großes Potenzial

Die Ergebnisse der vorgestellten Untersuchung zeigen, dass die CO2-Prozesskühlung ein Verfahren der Trockenbearbeitung mit großem technologischen und wirtschaftlichen Potenzial auch für die Bearbeitung von schwerzerspanbaren Werkstoffen wie schwefelarmen Vergütungsstählen ist. Die CO2-Prozesskühlung vereinigt zahlreiche Vorteile der Trockenbearbeitung mit den Vorteilen der konventionellen Überflutungskühlschmierung. Nach der Bearbeitung unter Zuführung des Kühlmediums sind trockene und saubere Bauteile, Späne und Maschineninnenräume vorhanden. Die Oberflächengüte ist im Vergleich zur Trockenbearbeitung deutlich verbessert. Das Verschleißverhalten der analysierten Wendeschneidplatten deutet darauf hin, dass die Prozesskühlung ein zur Überflutungskühlschmierung vergleichbares Niveau erreicht.

Demnach kann durch die Prozesskühlung eine Produktivitätssteigerung gegenüber der Trockenbearbeitung erreicht werden. Ob diese Steigerung eine wirtschaftliche Verbesserung erzielt, kann nur durch eine prozessbezogene Wirtschaftlichkeitsanalyse unter Berücksichtung der Kosten für die Bereitstellung des technischen Gases festgestellt werden. In weiteren Untersuchungen sollen durch eine wirkzonennahe Temperaturmessung und die Analyse des Gefüges die Auswirkungen der verschiedenen KSS-Konzepte weiter analysiert werden. Ebenfalls ist eine Variation des Schneidstoffs sinnvoll, um herauszufinden, ob besonders hochwarmfeste oder zähere Schneidstoffe mit geringerer Warmfestigkeit Vorteile bieten.

Literatur

• [1] Haberland, J.: Reinigen und Entschichten mit Trockeneisstrahlen – grundlegende Untersuchungen des CO2-Strahlwerkzeuges und der Verfahrensweise. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 2: Fertigungstechnik, Band 502. Düsseldorf: VDI-Verlag 1999.
• [2] Papcke, B., und M. Paetsch: Umweltverträgliche Reinigung mit Trockeneis. Gießerei 1999/6, S. 94—95.
• [3] Hesterberg, S., und S. Wittkop: Prozesskonditionierung mittels Kohlendioxid bei der Drehbearbeitung nicht rostender Stähle. In: Spanende Fertigung, 4. Ausgabe, S. 465—473. Essen: Vulkan Verlag 2005.
• [4] Hesterberg, S.: Trockenbearbeitung nichtrostender Stähle — Prozessgestaltung für das Drehen und Bohren mit Wendeschneidplatten. Dissertation Universität Dortmund 2006.
• [5] Biermann, D., F. Kahleyß und M. Heilmann: Bohren mit CO2-Prozesskühlung. Kühlschmierstoffkonzept für die Bohrbearbeitung eines Duplex-Stahls. VDI-Z Integrierte Produktion 2007/8, S. 78—80.

Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann ist Leiter des Instituts für Spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund; Dipl.-Ing. Fabian Felderhoff und Dipl.-Ing. Markus Heilmann sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut. Dieser Beitrag basiert auf dem Forschungsprojekt P 689 „Untersuchungen zum Drehen und Tiefbohren schwefelarmer Edelbaustähle“, das von der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (Fosta) gefördert wurde.

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