Kryogenes Schleifen

Zielbranchen

Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung

Problemstellung

Aufgrund der sehr hohen Spantemperaturen (ein großer Teil der entstehenden Wärmemenge wird über den Span abgeführt) bilden sich dabei verschmolzene Spänenester, die nur schwer aus der Maschine entfernbar sind. Außerdem führt die höhere Werkstücktemperatur zu ungünstigen Eigenspannungsverhältnissen, die teilweise die vorgegebenen Grenzwerte erreichen. Daraus entsteht ein Handlungsbedarf zur Erreichung der notwendigen Prozesssicherheit.

Lösung

Aufbauend auf Erkenntnissen aus der Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide wird zusätzlich zur Minimalmengenschmierung eine Prozesskühlung mit kryogenen Gasen realisiert. Dabei wird flüssiges Kohlendioxid favorisiert. Zur erfolgreichen Umsetzung sind folgende Aufgabenstellungen zu lösen:

  • Erreichung eines optimalen Wärmeübergangs vom kryogenen Gas in das Bauteil
  • Minimierung der Temperaturgradienten im Maschinensystem
  • Vermeidung von Makro- und Mikroschädigungen des Schleifkörpers
  • signifikante Senkung der Spänetemperatur
  • gezielte Erzeugung von Druckeigenspannungen im Randzonenbereich

Die Untersuchungen werden bei den Verfahren Innenrund-, Außenrund- und Planschleifen umgesetzt.