Verbundvorhaben: OdyZeuS-i - Optimierung der Kühlschmierstoffzufuhr von innen zur Energie- und CO2-Einsparung bei hochdynamischen Zerspanungsprozessen mit geometrisch unbestimmter Schneide; Teilvorhaben: Analyse und Beurteilung der Effizienz hochdynamischer Schleifbearbeitungsprozesse durch Kühlung von Innen
Zeitraum
2025-02-01 – 2028-01-31
Bewilligte Summe
496.428,05 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4103A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Fertigungstechnik [EA3251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel des Verbundvorhabens OdyZeuS-i besteht in der Anpassung und Optimierung der Kühlschmierstoffzufuhr für die Hartstoffbearbeitung bei sehr hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Dazu ist es notwendig den Kühlschmierstoff (KSS) durch das gesamte Werkzeugsystem von innen direkt in die Kontaktzone zu führen, um die Schmier- und Kühlbedingungen signifikant zu verbessern und in dessen Folge eine deutliche Energie- und CO2-Einsparung zu erreichen. Anwendung findet die entwickelte Technologie einerseits beim Flachschleifen von keramischen Werkstoffen, wie Wafer und Wafer-Probe-Cards für die Chipherstellung, andererseits beim Werkzeugschleifen von Hartmetallen. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit soll dabei auf bis zu 120 m/s erhöht werden. Gegenwärtig sind diese Geschwindigkeiten und die dazu erforderlichen Zustellungen aufgrund unzureichender Kühlbedingungen nicht realisierbar, da infolge der höheren Reibung die Werkstücktemperatur zu stark ansteigt. Die technologischen Herausforderungen im Verbundvorhaben liegen darin, die Kühlschmierstoffeigenschaften an eine Zuführung durch das Werkzeugsystem und an die Minimal- oder Mindermengenschmierung für das Hochgeschwindigkeitsschleifen auf Basis neuartiger Öle oder Emulsionen anzupassen. Darüber hinaus ist es notwendig die Beschaffenheit konventioneller Schleifscheiben(-grundkörper) bezüglich der viskositäts- und druckabhängigen Permeabilität (Durchlässigkeit für den KSS) zu verändern bzw. zu optimieren, um erforderliche Volumenströme zu erreichen. Des Weiteren sind die Bauweisen der Leichtbau-Spindel, des Leichtbau-Aufnahmeflanschs und des Leichtbau-Scheibenträgers an die innere Kühlschmierstoffzufuhr anzupassen, eine Lösung zur Kühlschmierstoff-durchlässigen Applikation von CBN oder Diamant auf den Scheibenträger zu erarbeiten, eine kreislauffähige Aufbereitungsmethode für den Schleifschlamm zu entwickeln sowie das dynamische Unwuchtverhalten bei variierenden Durchflussmengen/Volumenströmen zu beherrschen.