Angepasste Kühlschmierstoffe Genauer Hinsehen beim Bearbeitungsprozess

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Blaser Swisslube AG

Rhenus Lub GmbH & Co KG

Walter (Schweiz) AG

In einem gemeinsamen Projekt konnten Blaser Swisslube und die ETH Zürich zeigen, dass der Wirkmechanismus des Kühlschmierstoffes Synergy 735 – nämlich die verbesserte Schmierwirkung bei erhöhten Temperaturen – auch bei der Zerspanung auftritt und genügend schnell ist, um Fräsprozesse zu optimieren.

Es sind beeindruckende Makro-Highspeed-­Aufnahmen: In Zeitlupe trägt ein Hartmetall-Fräser einen Span aus Messing in formvollendeter Weise ab. Um den sich aufrollenden Span – genau dort, wo die Hitze am grössten wird – trübt sich der Blaser-Kühlschmierstoff Synergy 735. Er scheidet eine Öl-ähnliche Phase aus und bildet dadurch eine noch besser schmierende Emulsion. In aufwändigen Versuchsreihen im hauseigenen Technologiecenter untersuchen die Kühlschmierstoff-Experten von Blaser Swisslube Zerspanungsprozesse bis ins allerkleinste Detail. Das Motto: Mit Expertise und Daten schneller zu besseren Kühlschmierstoffen.

Beobachtung der Schmierwirkung: Highspeed-­Kamera mit Makro-Objektiv

Die Idee, den Zerspanungsprozess, die Spanbildung und das Verhalten des Kühlschmierstoffes so präzise wie noch nie in Bild und Video festzuhalten, entstand im Rahmen eines gemeinsamen Projektes mit der ETH Zürich. Das Forschungs- und Entwicklungsteam des Kühlschmierstoff-Experten Blaser Swisslube machte sich an die Planung und Umsetzung. Durch den Einsatz einer Highspeed-Kamera mit Makro-Objektiv, die hinter einem Schauglas platziert wird, um den Kühlschmierstoff einseitig abzuhalten, sollten einmalig scharfe, präzise Aufnahmen möglich werden. Für die nötige Lichtintensität wurde ein Ringlicht genutzt, darüber hinaus kam ein speziell für diesen Versuch geschliffener Hartmetallfräser mit 0° Drallwinkel zum Einsatz. Die Ergebnisse sind faszinierend: Durch die Highspeed-Aufnahmen konnte erstmals gezeigt werden, dass der Wirkmechanismus des ölfreien, wasserlöslichen Kühlschmierstoffes Synergy 735 – nämlich die verbesserte Schmierwirkung bei erhöhten Temperaturen – auch bei der Zerspanung auftritt und genügend schnell ist, um Fräsprozesse zu optimieren. Synergy 735 verändert somit seine Eigenschaften und passt sich wie ein Chamäleon dem Bearbeitungsprozess an.

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Minimale Schaumbildung und makellose Oberflächen

«Unser Technologiecenter ermöglicht es uns, genauer hinzusehen als die Konkurrenz. Durch diesen Blick auf alle Details und die Zusammenarbeit unserer Chemiker:innen mit den Zerspanungsfachleuten sind wir in der Lage, Kühlschmierstoffe zu entwickeln, die die Prozesse nachhaltig verbessern, Produktionskosten senken und die Werkzeugstandzeit erhöhen», erklärt Marc Blaser, Geschäftsführer von Blaser Swisslube. Kühlt der im erwähnten Versuch verwendete Kühlschmierstoff Synergy 735 ab, wird er wieder klar, hält die Maschine sauber und bietet gute Sicht auf den Bearbeitungsvorgang. Zu den Vorteilen zählen darüber hinaus der neutrale Geruch und eine hervorragende Hautverträglichkeit. Synergy 735 sorgt auf einer Vielzahl von Materialien für makellose Oberflächen – von Aluminium- und Titanlegierungen bis zu CrNi-Stählen. Durch die minimale Schaumbildung ist der Kühlschmierstoff auch optimal für Hochdrucksysteme geeignet.

Das Technologiecenter von Blaser Swisslube wird seit mehr als zehn Jahren stetig weiter ausgebaut. Zurzeit wird auf vier CNC-Fräsmaschinen und einer Schleifmaschine der neuesten Generation auf einer Fläche von mehr als 1500 m² geforscht. Neuentwicklungen werden getestet, Fertigungssituationen der Kunden unter realistischen Bedingungen nachgestellt. Hochpräzise Messgeräte und Sensoren ermöglichen es, die gewonnenen Daten korrekt zu interpretieren.

Blaser Produktivitätstrophäe

Wie der richtige KSS die Produktion optimiert

Verschleissmessung deckt Einsparungs­potenzial auf

So ist zum Beispiel für die Verschleissmessung eine Mikroskop-Kamera im Einsatz, die vollautomatisch alle zwei Minuten Mikroskopbilder der Wendeplatte macht. «Der Werkzeugverschleiss limitiert oft die Wirtschaftlichkeit eines Prozesses. Mit den neuen Messmöglichkeiten erhalten wir in kürzester Zeit aussagekräftige Informationen direkt von der Maschine», erklärt Dr. Linus Meier, Tribologie­spezialist bei Blaser Swisslube. Dank des optimierten Datenflusses können Anpassungen des Kühlschmierstoffs im Labor einfacher und rascher umgesetzt werden. «Davon profitieren unsere Kunden. Denn Hochleistungskühlschmierstoffe bieten enormes Einsparungspotenzial in der Fertigung – sei dies durch erhöhte Produktivität oder einen reduzierten Werkzeugverschleiss», betont Linus Meier.

Mit Blick aufs Ganze zum Liquid Tool

Für einen optimalen Kühlschmierstoff braucht es oft mehr als ein Dutzend Inhaltsstoffe, darunter Öle, Emulgatoren und Additive. Damit der Kühlschmierstoff zum flüssigen Werkzeug wird, das die Effizienz des gesamten Produktionsprozesses optimiert, sind sowohl ausgeklügelte Formulierungen aus der Forschung als auch Fertigungskenntnisse der Zerspanungstechnologen nötig. Blaser Swisslube setzt schon seit langer Zeit auf die Zusammenarbeit dieser beiden Disziplinen. Marc Blaser: «Nur wenn unsere Chemie-Fachleute vor Ort den Kühlschmierstoff in einem Leistungstest erleben und auch die gewonnenen Daten der Fertigungstechnologen interpretieren können, kommen wir in der Kühlschmierstoffentwicklung in grossen Schritten voran.» -ari- SMM

SMM Fertigungsforum 2021 – Blaser Swisslube

Erhöhte Standzeiten mit dem optimalen KSS

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