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Einsatzmöglichkeiten der Trockenzerspanung und Minimalmengenkühlschmierung bei der Bearbeitung von hochlegierten, korrosionsbeständigen Stahlwerkstoffen

Status abgeschlossen
Ziele

1. Überprüfung der Alternativem zum Einsatz konventioneller Kühlschmierstoffe in der spanenden Fertigung

Der Einsatz konventioneller Kühlschmierstoffe in der spanenden Fertigung wird seit einigen Jahren kritisch hinterfragt. Die Gründe hierfür liegen neben der Wirtschaftlichkeit insbesondere in einer Reduzierung der Gesundheitsbelastung am Arbeitsplatz sowie in der Erfüllung von Umweltauflagen aus Gesetzgebungen und Richtlinien. Diesen Problematiken begegnen die Trockenbearbeitung und die Minimalmengenkühlschmierung (MMKS), bei denen ein Verzicht bzw. eine deutliche Reduzierung des Kühlschmierstoffeinsatzes angestrebt wird.

Für ein großes Spektrum an Werkstoffen, wie z. B. Vergütungsstahl, Aluminium und Grauguss, wird die Trockenbearbeitung bzw. MMKS bereits prozesssicher beherrscht. Problematisch ist jedoch nach wie vor die Zerspanung hochlegierter Stähle. Hier kommt es auf Grund der hohen spezifischen Zerspankräfte einerseits und dem hohen Legierungsgehalt der Werkstoffe andererseits zu fest anhaftenden Materialablagerungen am Werkzeug. Das Bearbeitungsergebnis ist unzureichend und der Werkzeugverschleiß hoch. Ursächlich sind Adhäsionsmechanismen, die durch hohe Temperaturen in der Kontaktzone (Diffusion) und raue Wirkflächen (mechanisches Verhaken) begünstigt werden.

Deshalb sollen Untersuchungen zu den „Einsatzmöglichkeiten der Trockenzerspanung und Minimalmengenkühlschmierung bei der Bearbeitung hochlegierter, korrosionsbeständiger Stahlwerkstoffe“ durchgeführt werden. In technologischen Untersuchungen zum Außenlängsdrehen und zum Bohren mit Wendeschneidplatten-Bohrern sollen dabei acht korrosionsbeständige Stahlwerkstoffe mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Gefügestruktur betrachtet werden und besonderes Augenmerk bei der Versuchsauswertung auf der Ausbildung des Werkzeugverschleißes sowie der Entstehung und Qualität der bearbeiteten Werkstückoberflächen gelegt werden. Um Rückschlüsse auf den Einfluss des Kühlschmierstoff-Konzeptes ziehen zu können, soll die Durchführung einzelner Versuche sowohl trocken als auch unter Zuführung von MMKS und Emulsion erfolgen.


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