Die Gewichtsreduzierung bewegter Massen ist eines der primären Zukunftsziele im Personentransport und Frachtbereich. Ob Bahn, Fahrrad, Drohne, Elektroauto oder Flugzeug, faserverstärkte Kunststoffe (FVK) sowie Kombinationen aus diesen mit Stahl, Titan oder Aluminium - sogenannte Stacks oder Multimaterialien - bieten aufgrund ihrer hervorragenden gewichtsbezogenen Steifigkeiten ein enormes Marktpotenzial im Leichtbau. Trotz endkonturnaher Herstellung von Bauteilen aus Multimaterialien in Verbindung mit FVK müssen diese am Ende des Ur- und Umformprozesses trennend oder spanend bearbeitet werden. Der Einsatz wasserbasierter Kühlschmiermittel bei der zerspanenden Bearbeitung verspricht Vorteile in Bezug auf Zerspangeschwindigkeit, Werkzeugverschleiß und Arbeitsschutz, wird jedoch wegen noch ungeklärter Risiken, wie Quellung der Kunststoffe, Verlust der Verbundhaftung bei Stackmaterialien, Problemen bei Lackier- und Klebeprozessen und der möglichen biologischen Verkeimung nur selten praktiziert.
Forschungsbericht veröffentlicht: Anwendung neuester Kühlschmierstoffe für Faserverbundwerkstoffe
Zum Aufbau einer breiteren Wissensbasis hat das BMWK ein Forschungsvorhaben gefördert, das nach 3jähriger Laufzeit abgeschlossen ist.
Forschungsstellen:
Fraunhofer Gesellschaft e.V.
Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Ziel des Projekts war es, die Zerspanbarkeit von Stack-Materialien durch Verwendung von Kühlschmiermittel zu verbessern. Zu diesem Zweck wurden geeignete Werkzeugmischungen sowie Lackier- und Reinigungsabläufe entwickelt. Die Forschenden haben außerdem einen Benchmarktest entworfen, der die im Prozess anfallenden Bearbeitungen abdeckt und eine Bewertung der Bauteilqualität, Werkzeugverschleiß, Abreinigbarkeit und die Eignung zum Beschichten mit Lacken sowie die Klebbarkeit abprüft.
Kooperationspartner:
Lesen Sie die Details im DGMK-Forschungsbericht 843 „Anwendung neuester Kühlschmierstoffe für Faserverbundwerkstoffe“. Der Bericht ist kostenfrei über die DGMK erhältlich.
Das IGF-Vorhaben (21732 N) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlenstoffkreisläufe e.V., Große Elbstraße 131, 22767 Hamburg, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.