FVK-Bearbeitung Zerspanen mit Aerosol-Trockenschmierung ohne Wärmestau

Wird die Schneidzone bei der Aerosol-Trockenschmierung einem extrem kalten Gas ausgesetzt, wird ein Wärmestau beim Zerspanen von Faserverbundkunststoffen vermieden. Technisch umgesetzt hat dies Rother Technologie bei der Prozesskombination Cryolub aus Aerosol-Trockenschmierung und kryogener Prozesskühlung.

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Rother Technologie GmbH & Co. KG

Faserverbundkunststoffe haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Die hohe Prozesswärme bei der Bearbeitung wird daher nicht über den Span abgeführt, sondern verbleibt in der Kontaktzone von Werkstück und Material. Das erhöht den Verschleiß der Werkzeugschneide. In der FVK-Bearbeitung ist folglich die Standzeit teurer Hochleistungswerkzeuge relativ kurz.

Vielversprechende Lösung bei schlecht wärmeleitenden FVK-Werkstoffen

Die Rother Technologie GmbH & Co. KG sieht in der kryogenen Prozesskühlung eine vielversprechende Lösung. „Es gibt auf diesem Gebiet viele erfolgversprechende Ansätze“, sagt Reiner Rother, Geschäftsführer des Spezialisten für Schmiersysteme in Bad Urach. „Jedoch verhindern wirtschaftliche und technische Aspekte bisher in vielen Fällen prozesssichere Kühlschmierkonzepte auf kryogener Basis.“ Das will man nun bei Rother Technologie mit der die Weiterentwicklung der Aerosol-Trockenschmierung ATS ändern. Sie wurde mit einer Kalt-Aerosol-Technik kombiniert und unter dem Namen Cryolub als serienreifes Kühlschmiersystem zur Bearbeitung thermisch schlecht leitender Werkstoffe am Markt eingeführt.

Die ATS-Technik ermöglicht nahezu Trockenbearbeitung. Es wird nur sehr wenig Öl mit Luft als feinste Aerosol-Schmierpartikel zerstäubt. Aufgrund der Feinstzerstäubung deckt der Kühlschmierstoff eine große Kontaktfläche ab. Das sorgt für eine hohe Schmierwirkung zwischen Werkzeugschneide und Material. Wird die Wärme unzureichend abgeleitet, empfiehlt der Rother-Geschäftsführer die ATS-Technik mit der Kalt-Aerosol-Technik zu verbinden.

Kühlgas kommt über Düse oder Werkzeug mit der Schneidzone in Kontalt

Gesteuert wird der Cryolub-Prozess vom Gerät Aerosol Master 4000c. Es bringt das erzeugte Aerosol per geregelter Druckluft vom Aerosolbehälter direkt und präzise zur Wirkstelle in der Bearbeitungsmaschine. Für konstante Druckverhältnisse und eine gleichmäßige Aerosolerzeugung sorgen zwei Regelkreise.

Zusätzlich produziert das Steuergerät bei Bedarf in einer externen Düse (AKZ-Variante) – oder als IKZ-Variante durch das Werkzeug – ein Kühlgas, das über die Aerosolleitung zur Werkzeugschneide gelangt. Mit diesem extrem kalten Aerosol kann die Schneidzone nach Angaben des Geschäftsführers „zielgenau“ bis hinab zu –50 °C gekühlt werden. Reiner Rother: „Durch Cryolub entsteht starke Hitze erst gar nicht, das Werkzeug wird geschont und hält länger“. Endlich, so der Schmiersystem-Spezialist, „können anständige Schnittparameter bei sehr guter Späneabfuhr gefahren werden.“

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