Umweltfreundliche und energiesparende Optimierungen bestimmen seit Jahren die Entwicklungstrends in der Automobilindustrie. Dabei stehen nicht nur die Fahrzeugeigenschaften im Mittelpunkt. Ein international führender Automobilhersteller hat das Ziel definiert, die Produktion bis zum Jahr 2018 um 25 Prozent umweltfreundlicher zu machen. Bei der Umsetzung dieser Ziele können und werden Werkzeuge und Bearbeitungsprozesse eine Schlüsselrolle einnehmen.
Gezielte Optimierungen sparen dabei nicht nur Energie und Rohstoffe – sie bringen zusätzlich eine Steigerung der Qualität und deutliche Kosteneinsparungen mit sich. Diese Prozessverbesserungen stehen bei dem Präzisionswerkzeug-Hersteller MAPAL im Mittelpunkt der innovativen Lösungen, die das Unternehmen zur Fachmesse AMB in Stuttgart (18. bis 20. September) präsentiert.
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| Innovative Werkzeuge für die Bearbeitung eines Zylinderkopfs mit Minimalmengenschmierung |
Wirkungsvolle Prozessverbesserungen hat MAPAL beispielsweise mit der Minimalmengenschmierung (MMS) und der Trockenbearbeitung erreicht. Diese Technologien besitzen großes Potenzial, die Energieeffizienz einer Werkzeugmaschine deutlich zu verbessern und Ressourcen zu schonen. Das liegt insbesondere an dem hohen Stromverbrauch der Hochdruckpumpen, die für den Kühlschmierstoff erforderlich sind. Der Anteil dieser Aggregate am Gesamtenergiebedarf der Maschine liegt bei 20 bis 30 Prozent. Und MMS bietet weitere Vorteile: So werden zusätzlich die Kosten für die Reinigung der Werkstücke und Späne reduziert.
Die Optimierungsmöglichkeiten mit den genannten Verfahren lassen sich in vielen Bereichen realisieren – außerhalb der Metallbearbeitung beispielsweise auch bei der Bearbeitung von Composite-Materialien. Die Bearbeitung mit Minimalmengenschmierung beziehungsweise die Trockenbearbeitung ist bei vielen Zerspanungsverfahren und in fast allen Werkstoffen möglich.
Praxisbeispiel Automobilindustrie
Für einen Kunden aus der Automobilindustrie hat MAPAL die Zylinderkopfbearbeitung auf MMS umgestellt. Dadurch konnte auf eine Pumpe mit 12 kW Motorleistung, die im Druckbereich bis 50 bar arbeitet, komplett verzichtet werden. Eine Reihe von Maßnahmen machte die Umstellung des Bearbeitungsprozesses möglich.
– Für die Grundbohrungen von Ventilsitz und –führung wurde ein PKD-Präzisionsaufbohrwerkzeug entwickelt. Durch die exakte Abstimmung der Kanalquerschnitte erfolgt eine gesicherte und gleichmäßige Abgabe des Mediums an alle Schneiden. Zusätzliche spezielle Spanraumgeometrien sichern die Spanabfuhr.
– Die Injektor- und Zündkerzenbohrungen wurden mit zweischneidigen PKD-Werkzeugen ausgeführt. Trotz des großen Durchmesserunterschieds von 7 auf 23 mm werden dabei die Späne auch ohne Hochdruck sicher aus der Bohrung gefördert. Selbst bei einem Luftdruck von nur 4 bar wird die Bearbeitung prozesssicher durchgeführt.
– Die Fertigbearbeitung der Nockenwellenlagerbohrung erfolgte mit einem leistengeführten Feinbohrwerkzeug. Führungsleisten aus PKD im Bereich der Schneiden sowie Hartmetall an der Nachführung und auf die Lagerstege abgestimmte MMS-Austritte garantieren bei dieser Bearbeitung die einwandfreie Funktion.
Die möglichen Einsparungen durch den Entfall der Hochdruckpumpe bei einer mittelgroßen Werkzeugmaschine im Dreischichtbetrieb und einem Hauptzeitanteil von 30 % an der Gesamtlaufzeit belaufen sich auf 33.000 kWh Energie. Die Emission verringert sich dadurch um 19 t CO2 – das entspricht etwa der Emission eines PKW bei 160.000 km Laufleistung.
MAPAL auf der AMB in Halle 1, Stand D 12
Kontakt:
www.mapal.de
