Mit der Schneekanone gegen unerwünschte Bohrspäne

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Universität Dortmund

Der durch Kälte versprödete Werkstoff erzeugt so und auch infolge des Spanformers und des CO₂-Schneestrahldrucks, schneller brechende Späne. Eine Optimierung der CO₂-Zuführung ließe sich zusätzlich mit speziell auf den Prozess abgestimmten Werkzeugen und Wendeschneidplatten erzielen. Auch besteht die Option, dass eine Zuführung des CO₂ durch die Wendeschneidplatte (im Bild 5 rechts, schematisch dargestellt) außer der stärkeren Krümmung auch eine bessere Kühlung der Wendeschneidplatte bewirkt. Darüber hinaus könnte eine kälteverträgliche Minimalmengenschmierung in Verbindung mit einer CO₂-Schneestrahlkühlung ein optimiertes Abgleitverhalten des Spans über die Wendeschneidplatte sowie der Spänenuten infolge reduzierter Reibung erreichen.

CO₂-Zuführung muss optimiert werden

Die vorgestellten experimentellen Untersuchungen hinsichtlich einer internen, kryogenen Prozesskühlung zeigen, dass für optimierte Schnittwertkombinationen annehmbare Bohrwege, trotz fehlender Schmierwirkung erzielbar, sind.

Außerdem wird das Potenzial einer optimierten Düsenanstellung zur verbesserten Spanbildung bei der kryogenen Bohrbearbeitung des Vergütungsstahls 34CrNiMo6 verdeutlicht. Dennoch fordert das System noch Optimierungsmaßnahmen in Bezug auf die CO₂-Zuführung sowie einer Minimalmengenschmierung bei gleichzeitiger CO₂-Schneestrahlkühlung. Das Institut für Spanende Fertigung dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Bereitstellung von Fördermitteln im Rahmen des DFG-Projekts (GZ BI 498/31-1)

Literaturverzeichnis

[1] Weinert, K.: Spanende Fertigung – Prozesse, Innovationen, Werkstoffe. 4. Ausgabe, Vulkan, Essen, 2005

[2] Biermann, D.; Heilmann, M.: Burr Minimization Strategies in Machining Operations. Proceedings of the CIRP International Conference on Burrs, S. 13-20, 2009

[3] Jäger, W.: Einsatzmöglichkeiten von Trockeneis in der Teilebearbeitung. Reinigungsprozesse bei der Metallbearbeitung, Fraunhofer IPA-Technologie-Forum, Stuttgart, S. 30-38, 2001

[4] Pušavec, F.; Govekar, E.; Kopač, J.; Jawahir, I.S.: The influence of cryogenic cooling on process stability in turning operations. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60 (1), S. 101-104, 2011

[5] Klocke, F.; Eisenblatter, G.: Dry Cutting. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 46 (2), S. 519-526, 1997

* Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann leitet das Institut für Spanende Fertigung (ISF) der TU Dortmund, M.Sc. Maximilian Metzger und Dipl.-Wirt.-Ing. Henning Hartmann sind Mitarbeiter der Abteilung Zerspanung am ISF.

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