Bearbeitungsprozesse neu überdenken
Schleifen ist ein wesentlicher Bestandteil der Fertigbearbeitung von Industrieteilen und kommt bei der Fertigung vieler alltägliche Produkte vom Kugellager über Triebwerke bis hin zur Mikroelektronik zum Einsatz. Bei den derzeit üblichen Verfahren braucht man allerdings Riesenmengen an Energie, deren Hauptanteil in Wärme umgewandelt wird. Die Lösung für dieses Problem stellt der Einsatz großer Mengen Kühlmittel in der Kontaktzone dar, was wiederum erhebliche Mengen an Energie erfordert und gleichermaßen nicht zur Wirtschaftlichkeit beiträgt. Die Entsorgung gebrauchter Kühlflüssigkeit stellt für die Produzenten einen großen Aufwand dar. Insgesamt entfallen auf das Schleifen typischerweise rund 15 % der Fertigungskosten für ein einzelnes Produkt. Bei wirkungsvollen Systemen für andere Maschinenprozesse wie etwa Bohren, Drehen oder Fräsen setzt man einen feinen Nebel aus Kühlflüssigkeit direkt in der Kontaktzone zwischen Werkzeug und Teil ein. Eine Anpassung dieser Verfahrensweise an das Schleifen erwies sich jedoch als schwierig, da keine definierte Schneide vorhanden ist. Das EU-finanzierte Projekt CAMEL-MCG nahm sich der Arbeit an diesem Problem an. Das internationale Forscherteam aus führenden Forschungsinstituten und von hochkarätigen Industriepartnern fand eine Lösung, bei der man zwei Düsen verwendet. Die erste gibt einen feinen Ölsprühnebel ab, der die Schleifscheibenporen abdeckt, während die zweite ein Gas freisetzt, das dieses Schmiermittel an den Kontaktflächen einfriert und die Adhäsion während des Prozesses gewährleistet, wodurch Hitzeschäden vermieden werden und das Produkt geschützt wird. Wie eine Lebenszyklusanalyse angibt, wird das neue System voraussichtlich den Abfall und den Energieverbrauch beim Schleifen um 40 % senken, während die Produktionskosten pro Teil in Bezug auf Energie, Kühlmitteleinsatz und Abfallentsorgung um 20 % reduziert werden. Den Resultaten von CAMEL-MCG wohnt das Potenzial inne, einen bedeutenden ökonomischen Einfluss auf den Fertigungssektor der EU auszuüben, da sie diesen allgegenwärtigen industriellen Prozess effizienter gestalten.
