Foto: Neusiedler Anlage

Bio-Minimum-Lubrication

Entwicklung eines Minimalmengenkühlschmier-Systems für den Einsatz in der zerspanenden Metallbearbeitung unter Verwendung von Emulsion auf Basis nachwachsender Rohstoffe

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Kühlschmierstoffe werden in der metallbearbeitenden Industrie in großen Mengen als Produktionshilfsstoff zur Kühlung und Schmierung der Bearbeitungsstelle eingesetzt. Schätzungen gehen davon aus, dass in Österreich jährlich ca. 7.000 Tonnen Öle und Emulsionskonzentrate eingesetzt werden. Der überwiegende Anteil der derzeit eingesetzten Kühlschmierstoffe basiert auf Mineralölfraktionen, nachwachsende Rohstoffe werden kaum eingesetzt. In jüngster Vergangenheit wurden Anstrengungen unternommen, den Einsatz an KSS entscheidend zu reduzieren. Ein vielversprechender Ansatz ist die Minimalmengen-Kühlschmierung, bei der so wenig KSS auf die Bearbeitungsstelle aufgebracht wird, dass dieser direkt verbraucht wird und keine Rückleitung notwendig ist ("Verlustschmierung"). Aufwändige Rückleitungen, Reinigung, Pumpen und Wartungsmaßnahmen können vermieden werden. Wassergemischte Emulsionen werden bei der Minimalmengen-Kühlschmierung jedoch nicht eingesetzt.

Das abgeschlossene Projekt "Entwicklung eines ganzheitlichen Vorgehensmodells zur Berücksichtigung von Aspekten des ArbeitnehmerInnen- und Umweltschutzes bei der Gestaltung von Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungsprozessen" der ersten Ausschreibung der Programmlinie "Fabrik der Zukunft" zeigt, dass die Bearbeitung zum Beispiel von Aluminium mit MMKS auf Emulsionsbasis sowohl aus fertigungstechnologischer Sicht als auch bezüglich Arbeits- und Umweltschutz vielversprechende Ergebnisse liefert. Derzeit sind jedoch keine Pumpen/Düsen-Systeme verfügbar, die derart geringe Emulsionsmengen sicher und kontinuierlich aufbringen können.

Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es daher, ein Minimalmengen-Kühlschmiersystem zu entwickeln, das aus einer Pumpen/Düsen-Einheit besteht, die mit einer Öl-in-Wasser-Emulsion auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen betrieben wird.

Die Inhalte des Projekts sind die Entwicklung des Systems, das den zuvor aufgestellten Anforderungen der Fertigung, des Umwelt- und Arbeitsschutzes entspricht. Im Labor wird die Sprühcharakteristik sowie die Eignung für relevante Fertigungsprozesse und Werkstoffe untersucht. Nach Durchführung der erforderlichen Adaptierungen wird das System in einem Unternehmen der Metallbearbeitung an ausgewählten Prozessen auf seine Praxistauglichkeit überprüft.

Projektablauf

  • Erstellung des Anforderungsprofils
  • Entwicklung einer additivarmen KSS-Emulsion auf Basis nachwachsender Rohstoffe
  • Studie zur heimischen Rohstoffbasis und ihrer Verfügbarkeit
  • Auswahl und Adaptierung Aufbringungssystems
  • Klärung der Sprühcharakteristik
  • Abgrenzung des Einsatzbereiches
  • Überprüfung der Praxistauglichkeit beim Anwender und arbeitsmedizinische Begleitung.

Die Ergebnisse des Projekts sind die Bereitstellung eines Prototypen des entwickelten Minimalmengen-Kühlschmier-Systems für den Anwender, die Abgrenzung des Einsatz-bereiches wie geeignete Bearbeitungsverfahren, Werkstoffe und Schnittparameter; der Nachweis der Praxisrelevanz in der Fertigung, die Klärung der Rohstoffverfügbarkeit für die Herstellung des KSS und Untersuchung der Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit der Arbeitnehmer.

Publikationen

Bio - Minimalmengen - Kühlschmierung

Schriftenreihe 23/2006 G. Bauer, B. Riss et al.
Deutsch, 60 Seiten, vergriffen

Downloads zur Publikation

Projektbeteiligte

Projektleiter

  • Koordination: Burkhard Riss, Profactor Produktionsforschungs GmbH
  • Antragsteller: Georg Bauer, Agatex Feinchemie GmbH

Projekt- und Kooperationspartner

  • Agrar Plus GmbH
    Josef Breinesberger
    Julius-Raab-Promenade 1, A-3100 St. Pölten
  • TPS Technische Produkte Service u. Handelsgesellschaft mbH
    Gerhard Margreiter
    Einfang 33, Gewerbepark Ost, A-6130 Schwaz/Tirol
  • Josef Haidlmair Werkzeugbau
    Willibald Windhager
    A-4542 Nussbach 1
  • Voest-Alpine Mechatronics GmbH
    Hermann Mittermayr
    VOEST-ALPINE Str. 3, A-4031 Linz
  • Protan Produktionstechnik GmbH & Co KG
    Peter Spiegl
    Zaunermühlstr. 3, A-4050 Traun

Kontaktadresse

Georg Bauer
Agatex Feinchemei GmbH
Aichham 11, A-4650 Lambach/Edt
Tel.: +43 (7245) 32341-0
Internet: http://www.agatex.at/

Burkhard Riss
Profactor Produktionsforschungs GmbH
Wehrgrabengasse 1-5, A-4400 Steyr
Tel.: +43 (7252) 884-237
E-Mail: burkhard.riss@profactor.at

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