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KryoSonic – Untersuchung zur Kombination von ultraschallunterstützter Zerspanung und kryogener Minimalmengenschmierung

Steigende Ansprüche an die Leistungsfähigkeit von Werkstücken führen zur Entwicklung von Werkstoffen, bei denen herkömmliche Fertigungsverfahren aus ökonomischer und ökologischer Sicht an ihre Grenzen stoßen. In den vergangenen Jahren wurden zwei Technologien entwickelt, die sich insbesondere bei Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen wie der Titanlegierung Ti6Al4V gegenüber konventionellen spanabhebenden Verfahren auszeichnen. Die Ultraschallbearbeitung ermöglicht es, die Zerspanungskräfte zu reduzieren und dadurch verschleißoptimiert produzieren zu können. Der Einsatz von tiefkalten Gasen als Trägermedium für Minimalmengenschmieröle verhindert das Auftreten hoher Bearbeitungstemperaturen und ermöglicht bei gleichen Standzeiten höhere Zerspanungsvolumen. Als logische Konsequenz soll in diesem Projekt der Einfluss von ultraschallunterstützen Schleif-und Fräsprozessen in Kombination mit einer kryogenen Minimalmengenschmierung auf die Zerspanbarkeit von höher- bzw. hochfesten Werkstoffen wie Ti6Al4V und dem Glaskeramikwerkstoff Zerodur untersucht werden. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Betrachtung der Prozesskräfteentwicklung, der Standzeitverlängerung der Werkzeuge, der Erhöhung des Zeitspanvolumens sowie der Beeinflussung der Mikro-und Makrozustände der Werkstückoberfläche. Weiterhin wird der Einfluss verschiedener Bearbeitungsöle auf die Prozessgrößen untersucht. Ziel ist es, die Effekte der Technologieüberlagerung zu identifizieren und konkrete Applikationen zu erschließen.

Projektlaufzeit: 2 Jahre

Fördersumme: 438.000 €

Konsortium: FAU Erlangen-Nürnberg, TH Deggendorf, TU München, Jokisch Fluids GmbH, Oemeta Chemische Werke GmbH, Konrad Friedrichs GmbH & Co. KG, HUFSCHMIED Zerspanungssysteme GmbH, Deckel Maho Pronten GmbH