Anwendung neuster Kühlschmiermittel für Faserverbundwerkstoffe

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. Der Einsatz von wasserbasierten Kühlschmiermitteln bei der zerspanenden Bearbeitung (Fräsen, Bohren) verspricht Vorteile in Bezug auf Zerspangeschwindigkeit, Werkzeugverschleiß und Arbeitsschutz (Feinstaub), wird jedoch wegen den noch ungeklärten Risiken wie Quellung der Kunststoffe, Verlust der Verbundhaftung bei Stack-Materialien, Problemen bei Lackier- und Klebprozessen und der möglichen biologischen Verkeimung nur selten praktiziert. Daher soll im Projekt untersucht werden, mit welchen Maßnahmen beim Zerspanprozess, der Pflege und Überwachung, der Kühlschmiermittel, der Reinigungsprozesse und beim Lackieren und Kleben diese Risiken minimiert werden können.

Dazu wird ein Benchmarktest entwickelt, mit dem die Bearbeitungs- und Werkzeugparameter optimiert und Reinigungs-, Beschichtungs- und Klebeprozesse geprüft werden können. Parallel dazu werden Methoden zur Überwachung des Kühlschmiermittels und der Filtration untersucht und Maßnahmen gegen biologischen Befall und zur Qualitätssicherung abgeleitet. Zu Projektende stehen Datenbanken zu Materialkombinationen und ein Leitfaden für die komplette Prozesskette beim Zerspanen inklusive der Vor- und Nachbehandlung der Bauteile zur Verfügung.