Lach Diamant Optimiert gekühlte Fräser senken den Energiebedarf

Redakteur: Denisa Garcia

PKD-Zerspanungswerkzeuge, bei denen der Kühlmittelschmierstoff durch die Spanfläche der Schneide fließt, erreichen deutlich höhere Standzeiten als anders gekühlte Fräser.

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„Cool Injection“-Kühlung direkt – von der Emulsion bis zum Eiskristall (CO2): PKD-Zerspanungswerkzeuge sind ein wichtiger Baustein zur Implementierung von Hochleistungs-Fertigungstechnologien. Spantiefen, Vorschübe und Werkzeugstandzeiten können hierdurch bedeutend erhöht und Fertigungshauptzeiten drastisch reduziert werden.
„Cool Injection“-Kühlung direkt – von der Emulsion bis zum Eiskristall (CO2): PKD-Zerspanungswerkzeuge sind ein wichtiger Baustein zur Implementierung von Hochleistungs-Fertigungstechnologien. Spantiefen, Vorschübe und Werkzeugstandzeiten können hierdurch bedeutend erhöht und Fertigungshauptzeiten drastisch reduziert werden.
(Bild: Lach Diamant)

In der zerspanenden Industrie sind heutzutage Energie- und Ressourceneffizienz, Umwelt- und Arbeitsschutz sowie nachhaltige Produktionsstrukturen und auch geringere CO2-Emissionen mehr denn je gefordert. Daneben gilt es jedoch zeitgleich, die Produktionsprozesse hinsichtlich ihrer Ökonomie weiter zu verbessern. Innerhalb dieses Spannungsfelds tragen innovative Technologien dazu bei, neue Ratio-Potentiale zu erschließen. Einen großen Beitrag hierzu leisten die Optimierung der Kühlschmiertechnologien.

Lach Diamant – gegründet 1922 – gilt weltweit als Pionier in der Entwicklung, Herstellung und Einsatzoptimierung von Werkzeugen mit polykristallinem Diamant und kubischem Bornitrid (PKD, PKBn) für die Hochleistungszerspanung von Leichtmetall- wie auch Verbundwerkstoffen. Mit dem patentierten System „Cool Injection“ hat Lach Diamant einen wichtigen Baustein zur Revolution der Kühlschmierstoffzuführung im Zerspanungsprozess. Hiermit lässt sich die Standzeit steigern und die Fertigungshauptzeit bis zu 50 % gegenüber konventionellen Kühlstrategien verbessern.

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Weniger Kühlmittelverbrauch

Das gemeinsam mit der Audi AG entwickelte System steht für die Integration des Kühlschmierstoffaustritts in die Spanfläche bei polykristallinen Schneidstoffen. Damit ist es erstmalig gelungen, gezielt Kühlschmierstoffaustritte auf der Spanfläche polykristalliner Schneidstoffe zu realisieren. Eine Innovation, die beim Industriepreis 2014 zu einer Nominierung in der Kategorie Produktionstechnik und Maschinenbau führte. Ein Kriterium für die Auszeichnung war, dass die optimierte Kühlung den Kühlmittelverbrauch reduziert, was wiederum einen geringeren Energiebedarf bei den Pumpen und Kompressoren zur Folge hat.

„Cool Injection“-PKD-Fräser ermöglichen eine gezielte und direkte Kühlung des Schneid- und Werkstoffs durch die Diamantschneide. Dem Anwender gelingt es so, das Kühlschmiermedium kontinuierlich und höchst effizient direkt in die Zerspanungszone, den Bereich der höchsten Temperaturen, zu leiten. Das Kühlmedium wird hierbei durch die Spanfläche des Schneidstoffs (PKD oder CBN) geführt. In Abhängigkeit vom Zerspanungsprozess sowie der eingesetzten Technologieparameter kann die Austrittsöffnung auf der Spanfläche hinsichtlich Durchmesser und Position gezielt ausgelegt werden. Die enorme Bedeutung dieser Thematik für die Produktionstechnik ist unverkennbar:

  • Verbesserte Spanformung und optimiertes Spanbruchverhalten durch die Beeinflussung des thermoplastischen Materialverhaltens,
  • Senkung der Prozesstemperaturen aufgrund der gezielten Applikation in die Spanentstehungszone sowie verringerte Span-Werkzeug-Kontaktzeiten,
  • Ressourceneffizienz und Umweltschutz durch einen höheren Wirkungsgrad bei der Ausnutzung zur Verfügung stehender Kühlleistung oder Minimierung des Einsatzes von Mengen an KSS und
  • simultane Steigerung von Produktivitätskennzahlen wie der Vorschubgeschwindigkeit und Werkzeugeinsatzzeit.

Über 50 % Taktzeitreduktion machbar

„Cool Injection“-PKD-Fräser werden derzeit zur Optimierung der Produktionsprozesse vor allem in der Aluminium-Motorfertigung und Automobil-Zubehörindustrie eingesetzt. Die Entwicklung von Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsoperationen, einhergehend mit über 50 % Taktzeitreduktion bei gleichzeitiger Erhöhung der Zerspanparameter Vorschub und Schnitttiefe, ist zwar ohne „Cool Injection“ denkbar, jedoch bei Weitem nicht so schnell und einfach umsetzbar.

Jakob Lach GmbH & Co. KG, 63452 Hanau, www.lach-diamant.de

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