Artifizielle Alterung wassergemischter Kühlschmierstoffe

• Antragsteller: Dr.-Ing. Daniel Meyer
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401878197

Für ein weites Spektrum industrieller Metallbearbeitungsverfahren stellen wassergemischte Kühlschmierstoffe (KSS) vor allem wegen ihrer kühlenden und schmierenden Wirkung eine essentielle Einflussgröße dar. Insbesondere aufgrund des hohen Wasseranteils sind eine Besiedlung durch Mikroorganismen und ein damit einhergehender mit negativen Auswirkungen verbundener Alterungsprozess unvermeidbar. Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die wissenschaftliche Untersuchung von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen bei der Alterung wassergemischter KSS. Dabei spielt insbesondere die systematische Evaluation separierter Phänomene der Kühlschmierstoffalterung anhand tribologischer und fertigungstechnischer Bewertungsgrößen eine tragende Rolle. Es sollen definierte Alterungsstadien "künstlich" eingestellt werden, um unterschiedliche Aspekte der natürlichen Alterung definiert abzubilden und isoliert voneinander betrachten zu können. Um die Einflüsse der einzelnen Größen individuell zu bewerten, sollen diese künstlich eingestellt und definiert variiert werden. Für die Schaffung eines Validierungssystems wird sich ein Arbeitspaket mit der Charakterisierung der "natürlichen Alterung" eines vollständigen Kühlschmierstoffs befassen. So wird einerseits der Einfluss der Alterung auf technisch relevante Kenngrößen im praxisnahen Kontext untersucht. Darüber hinaus wird ein Referenzsystem für die Bewertung der isoliert voneinander untersuchten Alterungseffekte geschaffen.Der angestrebte Erkenntnisgewinn des beantragten Forschungsvorhabens über Mechanismen des alterungsbedingten Qualitätsabfalls wassergemischter KSS ist für weite Bereiche der metallbearbeitenden Industrie hoch relevant. Die Ergebnisse werden helfen, die Überwachung und Pflege von KSS im Betrieb in Zukunft anforderungsgerechter zu gestalten als dies gegenwärtig der Fall ist. So wird eine stärkere Berücksichtigung der Alterungseffekte möglich, die für die Leistungsfähigkeit des Kühlschmierstoffs im Fertigungsprozess auch tatsächlich relevant sind. Dies kann beispielweise einen effizienteren Einsatz von Konservierungsmethoden wie Bioziden bedeuten. Insgesamt wird erwartet, dass sich aus den gewonnenen Erkenntnissen Möglichkeiten zur deutlichen Standzeitverlängerung von wassergemischten KSS ableiten lassen. Dieser angestrebte Fortschritt lässt sich jedoch nur über die grundlagenorientierte Erforschung der tatsächlich relevanten Größen in einem artifiziellen und definierten System erzielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen