Im Rahmen des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms 2231 (SPP2231) FluSimPro hat das IFW die Bewilligung für die Fortsetzung zweier Forschungsprojekte erhalten und kann somit in die finale dritte Phase zum Thema Optimierung der Kühlschmierstoffzufuhr von Fertigungsprozessen starten.

Im SPP2231 – FluSimPro unter der Koordination von ProfessorDirk Biermann vom Institut für spanende Fertigung (ISF) aus Dortmund sollen detaillierte Kenntnisse des Verhaltens und der daraus folgenden Wirkungen und Interaktionen von Kühlschmierstoff (KSS) in Produktionsprozessen erlangt werden.

In der bewilligten dritten Förderphase sollen in den kommenden zwei Jahren die bereits erlangten Erkenntnisse zur Werkzeug- und Prozessoptimierung sowie zur Optimierung von KSS-Strömungssimulationen eingesetzt werden. Das IFW ist hierbei mit zwei Teilprojekten vertreten.

Im Teilprojekt 05 werden in Kooperation mit dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) Grundlagen zu Wirkmechanismen von Kühlschmierstrategien in der geometrisch bestimmten Zerspanung erforscht. Hierbei werden insbesondere die erlangten Erkenntnisse zu tribologischen Effekten in der sekundären Scherzone auf den gesamten Schneidkeil erweitert. Ebenso wird mittels Mikrothermographie die thermische Schneidkeilbelastung in Abhängigkeit der KSS-Zufuhr analysiert, um so unter Berücksichtigung tribochemischer Effekte den Kühlschmierstoffvolumenstrom bzw. den Zufuhrdruck mechanismenbasiert auszulegen. „Die Bewilligung ermöglicht uns die Grundlagenforschung fortzusetzen und neuartige Analysemethoden zu entwickeln um einen Beitrag zur Steigerung der Nachhaltigkeit von Zerspanungsprozessen zu schaffen“, so Projektingenieur Schenzel. 

In dem weiteren des IFW wird gemeinsam mit dem Zentrum für Industriemathematik (ZeTeM) der Universität Bremen an neuartigen Herangehensweisen zur Simulation von Werkzeugschleifprozessen geforscht. Durch multiskalige Simulationsansätze werden Materialabtrag, thermo- und fluiddynamische Aspekte gekoppelt um Kenntnisse über die Wirkung des Kühlschmierstoffes in der Kontaktzone zwischen Werkstück und Schleifscheibe zu erlangen. „Wir freuen uns über die Bewilligung der dritten und letzten Förderphase in der wir unsere bisherigen Ergebnisse nutzen werden, um Werkzeugschleifprozesse effizient und präzise zu simulieren. Hierdurch erlangen wir ein tiefes Verständnis über die thermomechanischen Vorgänge an einzelnen Schleifkörnern in der Kontaktzone. Ziel ist es, durch die Modellierung und Simulation dieser Wechselwirkungen den Einfluss auf die Prozessqualität zu prognostizieren und somit langfristig eine schädigungsfreie Bearbeitung bei höherer Produktivität zu ermöglichen“, erläutert Projektbearbeiter Frederik Wiesener.

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die im Rahmen des Projekts SPP2231 FLUSIMPRO "Effizientes Kühlen, Schmieren und Transportieren – Gekoppelte mechanische und fluid-dynamische Simulationsmethoden zur Realisierung effizienter Produktionsprozesse" Mittel bereitgestellt hat.