Wege zu höherer Energieeffizienz in der Zerspanung

Anbieter zum Thema

Trivid_Logo_easy-video-creation_254pixel.jpg ()

MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

Eine gute Möglichkeit, sowohl Haupt- als auch Nebenzeiten deutlich zu verkürzen, bieten Kombinationswerkzeuge. In der Großserienfertigung auf Bearbeitungszentren können mit ihnen oft mehrere Bearbeitungen mit einem Werkzeug durchgeführt werden. Dadurch wird einerseits Werkzeugwechselzeit eingespart und der mit dieser Zeit verbundene Energieverbrauch. Andererseits wird durch die gleichzeitige Bearbeitung an mehreren Stellen auch die Hauptzeit deutlich verringert. Bild 7 zeigt links ein solches Werkzeug, in dem neun verschiedene Arbeitsgänge in einem Werkzeug vereint wurden. In manchen Fällen können mit einem Kombinationswerkzeug auch unterschiedliche Bearbeitungsarten durchgeführt werden. Ein Werkzeug, mit dem zunächst gebohrt und anschließend zirkulargefräst wird, ist rechts in Bild 7 dargestellt.

Bei vorhandenen Maschinen sind Einsparungen von 25 % möglich

Energieeffizienz ist heute für eine Reihe von Unternehmen interessant und hilft, deren Energie- und Gesamtkosten zu senken. In Zukunft wird dieses Thema bei weiter steigenden Energiepreisen für immer mehr produzierende Unternehmen wichtig werden. In der spanenden Fertigung gibt es viele Ansätze, die Energieeffizienz zu verbessern. Für Querschnittstechniken wie Pumpen, Elektromotoren, Drucklufttechnik oder Beleuchtung kann mit vergleichsweise wenig Engineering-Aufwand eine Verbesserung erreicht werden.

Vor allem, wenn Neuinvestitionen in Werkzeugmaschinen anstehen, gibt es innerhalb der Maschine ein großes Einsparpotenzial. Dies betrifft vor allem die Kühlschmierstoffversorgung, die Maschinenkühlung und die Hydraulik. Dort hilft eine Betrachtung der Lebenszykluskosten, um zunächst etwas teurere Technik, die aber im Betrieb erheblich Energie einsparen kann, zu rechtfertigen. Auch organisatorische Maßnahmen, die zu einer Verringerung der nichtproduktiven Maschinenlaufzeiten führen, verbessern die Energieeffizienz in der Fertigung.

Werkzeugmaschinen haben aber eine große Lebensdauer, sodass auch für den Betrieb schon vorhandener Maschinen eine Verbesserung der Energieeffizienz wünschenswert ist. Häufig besonders wirkungsvoll ist die Verringerung von Haupt- und Nebenzeiten von Fertigungsprozessen, die neben der Verbesserung der Energieeffizienz natürlich auch die Maschinenkosten senkt. Betrachtet man die Energieaufnahme der Werkzeugmaschine inklusive der Kühlschmierstoff- und Druckluftversorgung, lassen sich auch mit vorhandenen Werkzeugmaschinen mit vergleichsweise niedrigen Investitionen in optimierte Werkzeuge häufig Energieeinsparungen von über 25 % erreichen.

Literatur

[1] Sextl, A.: Nachhaltiges Energiemanagement in der BMW Group am Beispiel Produktion Fahrwerks- und Antriebskomponenten. Tagung: Energieeffiziente Werkzeugmaschine, Düsseldorf, 24.02.2010.

[2] Mussa, S., Tilch, D.: Energieeffiziente Werkzeugmaschine – Systematik und praktische Umsetzung. Tagung: Energieeffiziente Werkzeugmaschine, Düsseldorf, 24.02.2010.

[3] Rothenbücher, S., Kuhrke, B.: Trendbericht: Energiekosten bei spanenden Werkzeugmaschinen. Werkstatt und Betrieb (2010) 9, S. 130-137.

[4] Neugebauer, H., Westkämper, E., Klocke, F., Kuhn, A., Schenk, M., Michaelis, A., Spath, D., Weidner, E.: Untersuchung zur Energieeffizienz in der Produktion. Abschlussbericht, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Chemnitz, 2008.

* Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kalhöfer ist Inhaber des Stiftungslehrstuhls Spanende Fertigung an der Hochschule Aalen. Dr. Jochen Kress ist Mitglied der Geschäftsleitung der Mapal Dr. Kress KG

(ID:42388194)