Schaffung der konstruktiven und technologischen Grundlagen für die Herstellung und den Einsatz von Kreissägeblättern mit inneren Kühlschmierstoffkanälen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans Christian Möhring
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572498388

Dieses Forschungsvorhaben verfolgt das Ziel, Kreissägeblätter mit innerer Kühlmittelzufuhr (IKZ) ganzheitlich zu entwickeln, zu analysieren und für den industriellen Einsatz zu qualifizieren. Dabei steht nicht nur die Herstellung der Werkzeuge im Mittelpunkt, sondern auch deren Erprobung an marktüblichen Kreissägeautomaten. Aufbauend auf den Ergebnissen des vorangegangenen DFG-Vorhabens ("FluSimPro“) soll ein fundiertes Verständnis für die konstruktiven und technologischen Grundlagen geschaffen werden, um diese gezielt auf eine zukünftige industrielle Anwendung vorzubereiten. Das Vorhaben gliedert sich dazu in drei zentrale Teilbereiche. Im ersten Teilbereich steht die Herstellung der Kreissägeblätter mit integrierter Kühlmittelzufuhr (IKZ) im Fokus. Dafür werden zunächst die konstruktiven Randbedingungen analysiert und geeignete Zeitpunkte innerhalb der Fertigungskette zur Integration der IKZ-Kanäle identifiziert. Es werden verschiedene Verfahren zur Kanaleinbringung, wie Tiefbohren und Nutfräsen, untersucht – sowohl im Hinblick auf ihre Wechselwirkungen mit Härte- und Eigenspannungsverläufen als auch hinsichtlich der Auswirkungen auf die Geometrie des Kreissägeblatts, etwa durch mögliche Verzüge infolge des Materialabtrags. Auf Basis dieser Analysen entstehen Prototypen mit variierenden Kanalgeometrien und Herstellungstechnologien. Diese dienen der Bewertung der Auswirkungen auf das statische, dynamische, geometrische und fluiddynamische Verhalten der Sägeblätter. Der zweite Teilbereich widmet sich der optimalen Übergabe des Kühlschmierstoffs auf das Kreissägeblatt und der Anpassung marktüblicher Kreissägeautomaten an die IKZ-Technologie. Bei der Auslegung des Systems auf eine segmentweise KSS-Zufuhr werden einstellbare Drücke und Volumenströme zur bedarfsgerechten und ressourcenschonenden KSS-Zufuhr entwickelt und mit Hilfe von CFD-Simulationen optimiert. Ziel ist es, die KSS-Versorgung in Abhängigkeit von Prozessgrößen wie Schnittkraft oder Werkstückgeometrie dynamisch anzupassen. Im dritten Teilbereich erfolgt die Anwendung und Erprobung der entwickelten IKZ-Kreissägeblätter unter realen Bedingungen. Dabei werden Performance, Verschleißverhalten und die Effekte der inneren KSS-Zufuhr im Vergleich zur konventionellen externen Kühlung systematisch untersucht. Die Ergebnisse fließen in ein vertieftes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Fluid und Spanbildungsprozess ein und werden über Publikationen sowie Fachveranstaltungen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: AKE Knebel GmbH & Co. KG; KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG