Das Projekt "Tieflochbohren in Aluminium-Legierungen, Stahl und Grauguss ohne Kuehlschmiermittel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Institut für Spanende Fertigung durchgeführt. Ziel des Projektes ist das Tiefbohren von Aluminium-Guss, Stahl und Grauguss ohne bzw. mit geringsten Mengen Kuehlschmierstoff. Als Vorteile einer Trockenbearbeitung oder Minimalmengenschmierung lassen sich die Senkung der Investitions- und Betriebskosten (KSS-Anlage, KSS-Verbrauch, KSS-Wiederaufbereitung und KSS-Entsorgung etc.), geringere Belastungen fuer Mitarbeiter und Umwelt sowie die einfachere Entsorgung von Spaenen und Reinigung der Bauteile erzielen. Dem Bohren und insbesondere dem Tiefbohren kommt eine Schluesselstellung im Problemfeld der Trockenzerspanung zu. Die Gruende fuer den Kuehlschmierstoffeinsatz beim Tiefbohren liegen in der Reduzierung der Aufbauschneidenbildung, der Vermeidung einer thermischen Gefuegebeeinflussung, der Kuehlung von Werkstueck und Werkzeug zur Vermeidung von Mass-, Form- und Lagerfehlern am Bauteil, insbesondere auch in dem Spaenetransport aus der Bohrung. In dem Projekt soll das Tiefbohren ohne Kuehlschmierstoff hinsichtlich Bauteilqualitaet und Prozesssicherheit untersucht werden. Ausgehend vom Ist-Zustand in der heutigen Produktion und den Einsatzmoeglichkeiten konventioneller Werkzeuge muessen sowohl Werkzeuge und Werkzeugmaschinen als auch Prozessfuehrung und Prozessueberwachung an die Randbedingungen der Trockenbearbeitung bzw. Minimalmengenschmierung angepasst werden.
Das Projekt "Umweltgerechte Zerspanungstechnik - Reduzierung und Ersatz von Fertigungshilfsstoffen beim Bohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Institut für Spanende Fertigung durchgeführt. Nur wenige Fertigungsverfahren der Zerspanungstechnik scheinen so auf die Prozessfuehrung unter Einsatz von Kuehlschmierstoff (KSS) angewiesen zu sein wie das Bohren. Der KSS uebernimmt hierbei neben den Aufgaben der Kuehlung und des Schmierens auch weitestgehend die Aufgabe der Spaenebeseitigung aus dem Einsatzraum der Werkzeuge. Bedingt durch die Umweltgesetzgebung zeigt die Industrie verstaerktes Interesse, den Einsatz von KSS beim Bohren stark zu reduzieren bzw. ganz auf ihn zu verzichten. Es liegen allerdings bisher keine grundlegenden Untersuchungsergebnisse zum Bohren mit reduziertem bzw. substituiertem KSS vor. Hierzu muss die umfassende Kostenbetrachtung unter Einbeziehung des Prozessumfeldes wie Versorgung mit KSS, dessen Entsorgung sowie das Reinigen von Werkstuecken, Spaenen und Maschinen beruecksichtigt werden. Die Arbeiten zu dem Projekt sollen den mangelhaften Kenntnisstand verbessern. Ziel ist es daher, in umfassenden, grundlegenden Untersuchungen die technologische Basis zum Bohren mit minimalen Mengen von KSS bzw. ohne KSS zu erarbeiten. Grosse Bedeutung hat hierbei der Einsatz von Druckluft als Ersatzmedium. Die untersuchten Werkstoffe sind Verguetungsstahl Ck 45 und Grauguss GG 20. Bei den KSS-Konzepten wird sowohl die innere als auch die aeussere Zufuehrung von Minimalmengenschmierstoff untersucht.
Das Projekt "Trockenbearbeitung als Alternative zur herkoemmlichen Kuehlschmierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Zielsetzung des Projektes ist es aufzuzeigen, inwieweit und unter welchen Voraussetzungen die herkoemmliche Fertigung mit Kuehlschmierstoff durch eine Form der Trockenbearbeitung ersetzt werden kann. Dabei sind insbesondere Strategien und Prozessparameter fuer den Einsatz der Trockenbearbeitung auf herkoemmlichen, fuer die Bearbeitung mit KSS ausgelegten Bearbeitungsmaschinen zu erarbeiten, sowie moegliche Forderungen an eine Maschine, geeignet fuer die Trockenbearbeitung zu formulieren. Hierzu erfolgt eine Orientierung an den einzelnen Aufgaben der Kuehlschmierstoffe. Innerhalb des Projektes sind verschiedene Ansaetze zur Prozesskuehlung und -schmierung auf ihren Wirkungsgrad und ihre Anwendbarkeit in der Praxis hin zu untersuchen. Dies schliesst thermische Messungen an Werkzeug, Werkstueck und Maschine, aber auch der Spaene mit ein. Beim Fraesen und dem Drehen mit Dreibackenfutter, insbesondere bei groesseren Umfangsgeschwindigkeiten von Werkzeug oder Werkstueck, ist die Wirksamkeit von Minimalmengenkuehlschmiersystemen fraglich. Hier kann es, aehnlich wie beim Schleifen, zur Bildung von Luftpolstern um das Werkzeug kommen, so dass der Kuehlschmierstrahl nicht an die Werkzeugschneide gelangt. Es sind deshalb Untersuchungen durchzufuehren, unter welchen Randbedingungen die Schmierwirkung, z.B. durch Aufspruehen auf das Werkstueck oder hoeheren Luftdruck, gewaehrleistet bzw. maximiert werden kann. Zur Realisierung eines ausreichenden Spaenetransports am Werkzeug und Werkstueck sowie im Arbeitsraum der Maschine, sind zum einen konzeptionelle Ueberlegungen bezueglich des Maschinenaufbaus anzustreben. Zusaetzlich ist zu beruecksichtigen, dass eine schnellstmoegliche Umsetzung der Trockenbearbeitung auf bereits bestehenden Maschinen erfolgen sollte, so dass hier Anpassungsmoeglichkeiten aufgezeigt werden muessen. Zum anderen sind aktive Elemente zur Spanabfuhr von der Wirkstelle auf deren Effizienz hin zu untersuchen und zu optimieren. Dies schliesst auch die Variation der Zerspanungsparameter und der Werkzeuggeometrie zur Spaenefoerderung durch den Prozess selbst mit ein. Abschliessend ist eine Gesamtbeurteilung der Trockenbearbeitung durchzufuehren. Diese beinhaltet sowohl einen Wirtschaftlichkeitsvergleich mit derzeitigen Produktionsmethoden als auch eine Untersuchung hinsichtlich des Gefaehrdungspotentials fuer den Maschinenbediener durch etwaige Staubentstehung bei der Trockenzerspanung bzw. Oelnebel bei der Minimalmengenkuehlschmierung.
Das Projekt "Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen beim Wälzfräsen von Zahnrädern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Werkstoff- und Fügetechnik durchgeführt. Die steigende Installation von Windkraftanlagen fördert den Bedarf von Großverzahnungen. Die Herstellung dieser wird heutzutage unter den Bedingungen des Wälzfräsens mit Kühlschmierstoff (Emulsion bzw. Öl) realisiert. Durch die Kooperation zweier Institute, des IFQ und des IWF, soll ein Simulationsmodell entworfen werden, welches die thermisch bedingten geometrischen Abweichungen auf Basis der Werkstückgeometrie berechnet. Die dadurch bekannte geometrische Abweichung (Verzug) zur Sollgeometrie kann im Bearbeitungsprozess berücksichtigt und somit kompensiert werden. Hierdurch ließ sich einerseits die Umwelt schonen sowie die Arbeitsumgebung des Werkers deutlich verbessern. Andererseits ergeben sich daraus aber ebenfalls ökonomische Vorteile durch Einsparung von Kühlschmierstoff, Schmierstoffaufbereitung und periphere Aggregate.
Das Projekt "ECO-Centrum (Demonstrationszentrum fuer umweltvertraegliche Fertigungsprozesse)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Institut für Werkstofftechnik an der Universität Bremen durchgeführt. 'Qualitaet' und 'Umwelt' sind seit einigen Jahren zentrale Punkte in der gesellschaftlichen Diskussion um die technischwirtschaftliche Entwicklung und die sozialen Veraenderungen im europaeischen und globalen Lebens- und Wirtschaftsraum. Ziel des Demonstrationszentrums ist es daher, auf der Basis von Analysen vorhandener Fertigungsprozesse und des Standes der Technik konkrete Problemloesungen fuer umweltvertraegliche Fertigungsverfahren anzubieten. Hierzu werden z.B. Moeglichkeiten zur Reduzierung und Optimierung des Kuehlschmierstoffeinsatzes untersucht und an Verfahren zur Verwertung von oelhaltigen Schleifabfaellen gearbeitet. Ausserdem werden Konzepte zur Trockenbearbeitung entwickelt. Dort, wo Kuehlschmierstoffe nicht vermieden werden koennen, steht ihre Eigenschaftspruefung im Vordergrund. In Zusammenarbeit mit Kuehlschmierstoffherstellern wurde beispielsweise eine Testanlage realisiert, die die Messung der Aerosol-Konzentration und -Verteilung im Umfeld einer Schleifscheibe ermoeglicht. Auf diesem Weg sollen den Anwendern die Auswahl nebelarmer Kuehlschmierstoffe erleichtert und Hinweise zur effektiven Anwendung von Kuehlschmierstoffen zur Verfuegung gestellt werden. Uebergeordnet soll im Rahmen der Arbeiten innerhalb des ECO - Centrums der Wissens- und Technologietransfer von der Hochschule in die Industrie durch Schulungen von Meistern, Ingenieuren und Fuehrungskraeften und durch die Veranstaltung von Vortraegen und Seminaren realisiert werden.
Das Projekt "Einsatz neuartiger Werkzeughartstoffschichten bei der Zylinderrad-Herstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Werkzeugmaschinenlabor (WZL), Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren durchgeführt. Zielsetzung des Forschungsvorhabens ist eine genaue Anpassung unterschiedlicher Hartstoffschichten an das spezielle Beanspruchungsprofil der Vorverzahnungsverfahren Waelzfraesen und Waelzstossen sowie eine exakte Definition der Randbedingungen, um die Leistungspotentiale der Werkzeuge mit neuartigen Hartstoffschichten auszuschoepfen und die Einsatzsicherheit zu gewaehrleisten. Erste Untersuchungsergebnisse zum Waelzfraesen zeigen, dass mit (Ti,Al)N-beschichteten Werkzeugen gegenueber TiN-beschichteten Waelzfraesern hoehere Schnittgeschwindigkeiten realisiert werden koennen. Der Einsatz (Ti,Al)N-beschichteter Verzahnwerkzeuge fuehrt durch eine Anhebung der Schnittgeschwindigkeit zu einer Reduzierung der Bearbeitungszeit, wodurch die Fertigungskosten gesenkt werden. Beim Waelzstossen soll durch optimierte Schnittbedingungen und die Verwendung von neuartigen Hartstoffschichten eine wirtschaftliche Trockenbearbeitung ermoeglicht werden. Das Projekt ist in Bearbeitung. Es wird durch VDW, AIF und FKM gefoerdert.
Das Projekt "Trockenbearbeitung beim Reiben von Aluminium-Gusslegierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Institut für Spanende Fertigung durchgeführt. Erarbeitung einer Trockenbearbeitungstechnologie, die die wichtigsten Werkstoffe fuer den allgemeinen Maschinenbau umfasst: -Graususs, Stahl, Aluminiumguss- und Aluminiumknetlegierungen -die die wichtigsten Fertigungsprozesse erfasst, die fuer die Bearbeitung prismatischer Teile notwendig sind: Bohren, Feinbohren (Reiben), Gewindeschneiden, Gewindeformen, Tieflochbohren, Fraesen -die die fertigungstechnischen Grundvoraussetzungen erfuellt, um das Zielsystem einer kompletten Trockenbearbeitung auf Werkzeugmaschinen einen entscheidenden Schritt voranzubringen -die unter wirtschaftlichen Randbedingungen in der Summe der Kosten fuer die Trockenbearbeitung nicht teurer sein darf als die Nassbearbeitung.
Das Projekt "Trennen von Magnesiumlegierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen durchgeführt. Im Mittelpunkt der Ueberlegungen der Automobilindustrie steht zur Zeit die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, insbesondere durch Senkung des Fahrzeuggewichts, um den Individualverkehr umweltvertraeglicher zu gestalten. Jedoch auch Fragen der Verfuegbarkeit von Rohstoffen und deren Wiederverwendung sind im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung eines Produktes ueber seinen Lebenszyklus zu stellen: Materialien,die diesen Anforderungen in hervorragender Weise gerecht werden, sind Magnesium und seine Legierungen. Die spanende Bearbeitung von Magnesiumlegierungen, insbesondere die Trockenbearbeitung unter Vermeidung von Kuehlschmierstoffen, steht im Mittelpunkt des Projektes, um weitere Anwendungsfelder fuer diesen Werkstoff zu erschliessen. Betrachtet wird neben dem Einsatzverhalten von Schneidstoffen und Beschichtungen unter verschiedenen Schnittbedingungen auch das sichere Handling von Werkstoff und Spaenen. Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften von Funktionsflaechen hinsichtlich Oberflaechenguete, Haerte, Eigenspannungszustand, Wechselfestigkeit und Korrosionsfestigkeit ist durch Festholzen erzielbar.
Das Projekt "Entwicklung von umweltfreundlichen Zerspanungstechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Werkzeugmaschinenlabor (WZL), Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, Zerspantechnologien zu entwickeln, die den Unternehmen eine Reduzierung der mit dem Einsatz von Kuehlschmierstoffen verbundenen Kosten ermoeglichen. Gegenstand des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Technologie zum Praezisionsdrehen von Stahl und Bronze sowie der Bearbeitung von prismatischen Aluminiumbauteilen im Trockenschnitt unter Einsatz der Minimalmengenkuehlschmierung und bei der Verwendung umweltfreundlicher Kuehlschmierstoffe.
Das Projekt "Trockenbearbeitung als Alternative zur herkoemmlichen Kuehlschmierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum Fertigungstechnik Stuttgart durchgeführt. Ermittlung geeigneter Prozessparameter fuer die Trockenbearbeitung beim Fraesen, Drehen, Bohren und Gewinden. Lokalisierung kritischer Bearbeitungssituationen in der trockenen Fertigung. Untersuchung der Leistungsfaehigkeit marktgaengiger Freistrahlsysteme zur Minimalmengenkuehlschmierung (MKS). Erprobung unterschiedlicher Medien bzgl deren Eignung als MKS-Schmierstoff. Untersuchung der durch den MKS-Einsatz erzielbaren Bearbeitungsqualitaeten. Analyse der Arbeitsplatzbelastung durch Bearbeitungsstaeube - Feinstaubemission. Weiterentwicklung der bestehenden MKS-Technologie hinsichtlich deren Einsatz in Bearbeitungszentren (BAZ).
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