Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
F\u00fcr das Verfahren Schleifen und seine Modifikationen liegen umfangreiche Ergebnisse zur Optimierung des Zerspanungshilfsstoffes vor, positive Effekte lassen sich f\u00fcr Prozesse ableiten. Auf das Finishen lassen sich diese Ergebnisse nicht \u00fcbertragen. Die Aufgabenstellung beinhaltet Untersuchungen der Kontaktzone zwischen Werkzeug und Werkst\u00fcck beim Finishprozess mit den Zielsetzungen:
\n–\tOptimierung des K\u00fchlschmierstoffes in der Kontaktzone
\n–\tMinimierung der K\u00fchlschmierstoffmenge,
\n–\tUmweltvertr\u00e4gliche K\u00fchlschmiermittel f\u00fcr den Microfinishprozess,
\n–\tVerzicht auf K\u00fchlschmierstoff.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn einer Grundsatzanalyse wurde f\u00fcr Thielenhaus – Microfinishmaschinen systematisiert:
\n–\tArt und Zusammensetzung verwendeter K\u00fchlschmierstoffe,
\n–\tZuf\u00fchrbedingungen und Kontaktzonengestaltung,
\n–\tK\u00fchlmittelanlagen – Art und Filterung.
\nIn Abh\u00e4ngigkeit von Verfahrensmodifikationen der Finishbearbeitung wurden Kontaktzonen f\u00fcr repr\u00e4sentative Werkst\u00fccke untersucht:
\n–\tWellenf\u00f6rmige Teile \u00ae Wellenfinishen
\n–\tKleine Futterwerkst\u00fccke \u00ae Futterteilfinishen
\n–\tBremsscheiben \u00ae Doppelseitenbearbeitung
\nF\u00fcr das Wellenfinishen wurde ein neues technologisches Bearbeitungskonzept entwickelt. Die Finishbearbeitung ohne Zerspanungshilfsstoff wurde an diversen Kundenwellen erprobt.
\nDas Finishen von Futterteilen mit h\u00f6chsten Qualit\u00e4tsanforderungen ist nur in einem sehr engen technologischen Fenster m\u00f6glich. Nur eine exakte Dosierung aller Einstellgr\u00f6\u00dfen l\u00e4sst ein prozesssicheres Bearbeitungsverfahren zu. Der Einfluss des Zerspanungshilfsstoffs wurde optimiert: Zuf\u00fchrungsmenge und -geometrie, Zusammensetzung, Dosierung, S\u00e4uberung.
\nF\u00fcr moderne Bremsscheibentechnologien wurden neue Maschinenkonzepte entwickelt, Baugruppen modifiziert und technologische Grundlagenuntersuchungen gefahren.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Technisch-technologische L\u00f6sungen wurden erarbeitet, Erprobungen wurden durchgef\u00fchrt.
\nAn den 3 Schwerpunktgebieten
\na)\tWellenf\u00f6rmige Teile
\nb)\tKleine Futterwerkst\u00fccke
\nc)\tBremsscheiben
\nwurde im Rahmen dieses Themas gleichzeitig gearbeitet.
\nzu a) Ein neu entwickelter und auch patentierter Prozess (CAB-Prozess) der Firma Thielenhaus realisiert Bearbeitungen ohne Zerspanungshilfsstoff. Bei diesem Verfahren bewerkstelligt ein umlaufendes CBN- oder Diamantband den Finishprozess. Der Werkst\u00fcckabtrag und die Werkzeugpartikel werden abgesaugt, \u00fcbrig bleibt trockener Staubsaugerabfall.
\nzu b) Die Entwicklung einer neuen Maschinengeneration f\u00fcr MICROFINISH-Planbearbeitungen ist mit der MicroStar Serie 200 erreicht. Kleine Futterwerkst\u00fccke werden in erster Linie mit korngebundenen Werkzeugen (Topfscheiben – AlO, SiC, CBN, Diamant) bearbeitet.
\nDie M\u00f6glichkeit einer Bearbeitung ohne Zerspanungshilfsstoff wurde noch nicht erreicht. Es wurde experimentiert, in erster Linie Werkzeuge mit Industriepartnern zu entwickeln, die f\u00fcr gleiche Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4ten gegen\u00fcber der Nassbearbeitung f\u00fcr eine Trockenbearbeitung geeignet sind.
\nAls Ergebnis l\u00e4sst sich zusammenfassen:
\n\u00b7\tDie Vor- und Fertigbearbeitung mit CBN- und Diamantwerkzeugen ist trocken m\u00f6glich. Die erzielbaren Rautiefen liegen gegen\u00fcber der Nassbearbeitung noch zu hoch. Die Werkzeuge m\u00fcssen weiterentwickelt werden.
\n\u00b7\tDie Feinstbearbeitung ist ohne Zerspanungshilfsstoff nicht m\u00f6glich. Die W\u00e4rmeeinbringung durch das MICROFINISHEN in das Werkst\u00fcck ist trotz zus\u00e4tzlicher CO2-K\u00fchlung zu gro\u00df.
\nDurch eine neuentwickelte MicroSense-Zustelltechnik (CNC-Kraft-Wegsteuerung) lassen sich bei der Nassbearbeitung Werkzeugkosten um ca. 22% reduzieren.
\nzu c) Der Stand der Untersuchungen f\u00fcr GGG-Bremsscheiben ist, dass die Bremsscheibenbearbeitung aufgrund des Aufmassvolumens und der nicht erlaubten Temperaturerzeugung w\u00e4hrend des Bearbeitungsprozesses nur durch Nassschleifen prozesssicher funktioniert. Die Bearbeitung von keramischen Bremsscheiben ist durch Doppelseitenschleifen m\u00f6glich. Das Verfahren setzt sich aus einem radialen Doppelseiten-Einstechschleifen und anschlie\u00dfender Doppelseiten-Planzustellung zusammen. Nur der Einsatz von Diamantscheiben erm\u00f6glicht die Schleifbearbeitung.
\nNotwendig ist eine Volumensp\u00fclung der Schleifkontaktzone und mit Hochdrucksp\u00fclung zur S\u00e4uberung der Werkzeugschneidfl\u00e4che.
\nDie Grundlagenuntersuchungen mit beschichteten Gussbremsscheiben lie\u00dfen erkennen, dass ein sicherer Prozess nur mit Zerspanungshilfsstoff m\u00f6glich ist. Die durchgef\u00fchrten Analysen und technologischen Untersuchungen k\u00f6nnen als Grundlagenversuche gewertet werden, die in die konstruktiven Arbeiten direkt einflie\u00dfen.
\nIn weiteren umfangreichen technologischen Untersuchungen, gezielt an Kundenwerkst\u00fccken, wird erst die Optimierung und Vervollst\u00e4ndigung der neu entwickelten Systeme gelingen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Der Prototyp MicroStar 286 und eine Wellenfinishmaschine (CAB – Prinzip) wurden im Juni 2002 auf der METAV in D\u00fcsseldorf der Industrie vorgestellt. Zu Erprobungszwecken und f\u00fcr Kundenvorf\u00fchrungen steht die Futterteilmaschine im Vorf\u00fchrraum bei der Fa. Thielenhaus.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Projekt Umwelttechnik half der Fa. Thielenhaus vorhandene Prozesse zu \u00fcberdenken und weiterzuentwickeln. Durch gezielte Prozessinfragestellungen konnte ein deutlicher technisch und technologischer Schub dem Unternehmen gegeben werden. Das Niveau der Futterteilmaschinen konnte wesentlich erh\u00f6ht werden, teilweise konnten Alleinstellungsmerkmale herausgearbeitet werden.
\nBeim Umbruch der Bremsscheibenfertigung kann die Fa. Thielenhaus mit leistungsf\u00e4higen L\u00f6sungen aufwarten und den Markt bedienen.
\nDer CAB-Prozess (=Continuous Abrasive Belt) bedeutet eine sinnvolle Erg\u00e4nzung der klassischen Band- und Steinfinishverfahren.
\nMit den entwickelten Produkten soll die Marktpr\u00e4sens erhalten und ausgebaut werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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