Minimalmengenschmierung für die Zerspanung - Aerosolerzeugung, -transport, -abschneidung und Arbeitssicherheit

Der Minimalmengenschmierung ist ein alternatives Schmierverfahren für die Zerspanung, das sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile bietet. Das Verfahren basiert auf der gezielten Zufuhr geringster Mengen Schmierstoff unmittelbar zum Zerspanort nach dem Prinzip „Soviel wie nötig, sowenig wie möglich“. Ein wesentlicher Entwicklungsschritt zur Erhöhung der Prozesssicherheit und der breiten Anwendbarkeit des Verfahrens ist die innere Schmierstoffzufuhr durch das Werkzeug. Die Notwendigkeit der Gesamtsystembetrachtung bildet die Grundlage dieser wissenschaftlichen Arbeit. Am Beispiel der einkanaligen Schmierstoffzufuhr durch die Werkzeugmaschinenspindel wird das System in Teilprozesse gegliedert. Untersucht wird die anwendungsgerechte Aerosolerzeugung, der Aerosoltransport durch Leitungen und durch die rotierende Werkzeugmaschinenspindel sowie die Abscheidung des Schmierstoffes an den Wirkstellen. Weiterhin wird auf Fragen der Arbeitssicherheit durch mögliche schmierstoffbedingte Emissionen eingegangen. Das Ergebnis der Arbeit sind grundsätzliche Betrachtungen zu den Teilaspekten Minimalmengenschmierung, Aerosolerzeugung und Schmierstoffdosierung, Schmierstofftransport, Zerspanung und Emissionen im Arbeitsraum. Ein Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen der Aerosolaufbereitung und dem Aerosoltransport durch die Werkzeugmaschine. Aufbauend auf der systematischen Untersuchung der Transportstrecke sowie der relevanten Transportmechanismen konnte ein Modell zur Bestimmung bzw. der Einstellung des Ölmassenstromes am Werkzeug entwickelt werden. Die abschließende Betrachtung von Aspekten der Arbeitssicherheit reflektiert die gesamte Prozesskette.