Sprühbeölung – Mit HPM-Breeze-Verfahren nahezu trockene Arbeitsweise

Der hohe Schwefelgehalt und andere gesundheitsrelevanten Bedenken lassen manches Unternehmen zögern, wenn es um den Einsatz von Tiefbohrölen geht. Alternativen suchen viele Firmen in anderen Schmiermitteln. Fluide ohne Additive oder auch Emulsionen sind die am meisten gebräuchlichen Ausweichstoffe. In einem Arbeitsumfeld, in dem seit langen bekannt ist, dass Kühlschmierstoffe zu den Hauptauslösern berufsbedingter Hautkrankheiten gehören. Dass es andere Möglichkeiten gibt und dass Tiefbohren sogar in nahezu trockener Arbeitsweise möglich ist, zeigt jetzt die HPM Technologie GmbH mit ihrem neuen Schmierverfahren HPM Breeze.

Wünschen Sie eine individuelle Beratung zum Thema Sprühbeölung für Minimalmengenschmierung? Geraten beraten Sie unsere Kompetenten Mitarbeiter unter Tel. +49 7123 88039-10 oder schreiben Sie uns eine Nachricht unter info@hpmtechnologie.de.

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Sprühbeölung – Die klassische Kühlschmierung dominiert in der Zerspanung

Die klassische Kühlschmierung dominiert unverändert in der Zerspanung, obwohl am Markt längst Geräte angeboten werden, die eine Innenschmierung auf Minimalmengenbasis möglich machen. Eine wesentliche Ursache, weshalb die am Markt erhältliche MMS-Technik bisher noch keine breite Anwendung in der Zerspanung gefunden hat, ist die teilweise geringe Verlässlichkeit bei der Zufuhr ausreichender Fluidmengen sowie die Einstellbarkeit für verschiedene Anwendungen. Bei kleinen Werkzeugdurchmessern ist die Schmierleistung bisher oft nicht ausreichend, weil zu wenig des Aerosols durch die je nach Werkzeugdurchmesser meist eng dimensionierten Innenkühlkanäle transportiert wird. Bei großen Durchmessern wird bisher zu viel Flüssigkeit freigesetzt. Dadurch verkleben die Späne und es gibt Probleme bei der Späneabfuhr. Ausschließlich konstruktive Weiterentwicklungen an den bisher auf dem Markt angebotenen MMS-Geräten haben diese Probleme nicht lösen können. Die HPM Technologie GmbH (früher Pfeiffer-Technik), die über einen in Jahrzehnten aufgebauten Erfahrungsschatz in der Minimalmengenschmiertechnik verfügt, ist das Problem deshalb von einer ganz anderen Seite angegangen. „Uns war immer klar,“ so der Geschäftsführer des schwäbischen Unternehmens, Hanspeter Münzing, „dass eine nur auf die Konstruktion reduzierte Veränderung an den Geräten selbst nichts verbessert, solange man sich nicht zugleich auch mit den physikalischen Gesetzen von Flüssigkeiten und den daraus resultierenden Erfordernissen beschäftigt.“

Sprühbeölung – Ein neues Sprühverfahren ist entstanden

Aus dieser Erkenntnis ist inzwischen ein völlig neues Schmierverfahren entstanden: HPM Breeze. Die HPM-Fachleute schaffen es mit ihrem neuen Verfahren, Kühlschmierflüssigkeiten so fein zu zerstäuben, dass das dabei entstehende Aerosol auch noch bei Innenkühlkanaldurchmessern < 0,3 mm verlässlich durch Spindel und Werkzeug an die Wirkstelle geführt wird. In der Praxis entsteht durch diese neue Verfahrenstechnik bei der Ausbringung ein hauchdünner Gleitfilm mit absolut geschlossener Kettenstruktur, der auf Grund dieser bisher so präzise nicht erreichten Beschaffenheit beste Schmierergebnisse bringt.

Sprühbeölung – Kunden bestätigen echte Verbesserungen gegenüber klassischer Kühlschmierung

Die Erkenntnisse aus Kundenanwendungen bestätigen, dass das HPM Breeze-Schmierverfahren echte Verbesserungen ermöglicht. Unabhängig davon, dass die gesamte Kostenstruktur aller bisher mit der klassischen Kühlschmierung verbundenen Beschaffungs-, Betriebs- und Entsorgungskosten durch den auf kleinste Mengen reduzierten Fluidbedarf auf einen wesentlich niedrigeren Level absinkt, bringen verbesserte Leistungswerte den Anwendern in der Produktion bares Geld. Bernd Heimerdinger, Leiter Vertrieb der HPM Technologie GmbH, kann inzwischen auf viele positive Kundenrückmeldungen verweisen. „Dass z.B. einer unserer Kunden aus der Automobilindustrie beim Tiefbohren mit HPM Breeze an seiner Ixion TL2 einen wenigstens um 30% höheren Vorschub fahren kann, war uns schon in der Vorführphase klar. Der Kunde selbst konnte sich das zunächst kaum vorstellen. Inzwischen ist er begeistert.“ Der deutlich erhöhte Vorschub wird in diesem Anwendungsfall beim Bohren mit einem Einlippenbohrer mit einem Durchmesser von d-12mm und einer Länge von l=1.000 mm in 1.2344 Werkzeugstahl erreicht. „Dafür haben wir unseren HPM Breeze Z35 Luftsprühinjektor beim Kunden so präzise eingerichtet, dass sich inzwischen zusätzlich auch die Werkzeugstandzeit nahezu verdoppelt und die Spindellast um ein Drittel reduziert hat,“ so Heimerdinger weiter.

Sprühbeölung – Geräte mit hoher Anforderung für benötigte Schmierleistung

Die HPM Technologie GmbH bietet die neuen Schmieranlagen als HPM Breeze LSJ Z35 für solche Einsatzzwecke an, in denen häufige und schnelle Werkzeugwechsel hohe Anforderungen an die benötigte Schmierleistung stellen. Für weniger komplexe Anwendungen sind Feinstsprühinjektoren der Baureihe Z05 und MiniLSJ verfügbar. Die HPM Breeze LSJ Z35 wird mit individuell vordefinierbarer Programmsteuerung angeboten und sind innerhalb kurzer Zeit an nahezu allen Werkzeugmaschinen nachrüstbar, was für Hanspeter Münzing während der Entwicklungsarbeit ein ganz besonderes Anliegen war: „Teuere Maschinen müssen möglichst viel produktiv arbeiten, um das in sie investierte Geld zu verdienen. Also müssen jegliche Nachrüstungen und Veränderungen schnell gehen. Wir brauchen bei optimalen Bedingungen auf Kundenseite ca. einen halben Tag an der Maschine, um HPM Breeze zu installieren und steuerungstechnisch einzubinden. Danach kann es unter wesentlich verbesserten Bedingungen sofort weitergehen.“

Sprühbeölung – Fortschritt durch Ausbau der Verfahren

Die Entwickler im schwäbischen Dettingen sind inzwischen intensiv damit beschäftigt, die Einsatzmöglichkeiten von HPM Breeze noch weiter auszubauen. Derzeit laufen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Spanende Fertigung (ISF) in Dortmund neue Versuchsreihen mit Materialien, die in der Zerspanung größere Herausforderungen darstellen. Im jüngsten Versuch kam dabei Vergütungsstahl 42CrMo4 + QT zum Einsatz, in dem mit einem Wendelbohrer mit einem Durchmesser von d=1,5 mm immerhin 40 Bohrungen hergestellt werden konnten, bevor es zu Ausbrüchen an der Schneidkante kam. In dieser Konstellation war ein verlässlicher Schmiererfolg bisher nur mit klassischer Kühlschmierung, begleitet von höchstem Aufwand, möglich. Die Ausbrüche beeinflussen auch die Spanbildung. Zu Beginn der Untersuchungen sind kurze Spanbruchstücke aufgetreten. Bedingt durch die Schneidenausbrüche verändern sich diese zu Bandspänen. Für Andree Fees ist das ein weiterer Erfolg. „Wir haben mit dem HPM Breeze-Verfahren eine unheimliche breite Ausgangsbasis, die uns gezielte Verbesserungsmöglichkeiten für ein weites Spektrum unterschiedlichster Material- und Anwendungsbereiche ermöglichen.“ Dass diese Erkenntnis inzwischen nicht nur bei Anwendern, sondern auch bei einer ganzen Reihe von Erstausrüstern angekommen ist, zeigen die zahlreichen Anfragen, die bei der HPM Technologie GmbH derzeit bearbeitet werden.