Werkzeuge sind genügsamer als gedacht

Wie viel Kühlschmierstoff braucht ein Zerspanprozess wirklich, damit die Werkzeuge nicht unnötig verschleißen? Wie viel Energie lässt sich einsparen, wenn weniger Kühlschmierstoff zugeführt wird? Das waren die beiden Fragen, mit denen sich Lars Hülsemeyer und Patrick Helmecke, Ingenieurwissenschaftler am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), Hannover, im Projekt Ecocut gemeinsam mit vier Industriepartnern beschäftig haben. Das Ergebnis: Einzig über eine kontinuierlich am Bedarf ausgerichtete Zuführung von Kühlschmierstoffen lässt sich bei einer typischen Bearbeitung an einem typischen Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum die Energieaufnahme um 37 %, also um mehr als ein Drittel, reduzieren. Und in Einzelfällen ließ sich die Optimierung sogar noch weiter treiben, die Energieaufnahme sank um 45 %.

Um zu diesen Zahlen zu kommen, haben Hülsemeyer, Helmecke und die Partner aus der Industrie systematisch erforscht, wie viel Kühlschmierstoff gebraucht wird – abhängig von den vielen Parametern, die einen Zerspanprozess und seine Werkzeuge charakterisieren. Und die Werkzeuge kommen mit viel weniger Kühlschmierstoff als bisher üblich aus, ohne an Standzeit einzubüßen.

Daher rentiert es sich, eine komplexe Einsparstrategie in Angriff zu nehmen. Die Simulation ermöglicht es dabei, die Zufuhr des Kühlschmierstoffs während des Prozesses kontinuierlich an den Bedarf anzupassen. So lässt sich der Energiebedarf um gut ein Drittel senken.

Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen soll das Thema in Zukunft weiter verfolgt werden. Die Partner im Projekt Ecocut waren der Werkzeugmaschinenhersteller DMG Mori Seiki, der Werkzeughersteller Sandvik Coromant, der Pumpenhersteller Grundfos sowie Bosch Rexroth Interlit als Anlagenbauer für Kühlschmiertechnik.