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Betriebsmittel - Kühl- und Schmierstoffe

Prinzip der Minimalmengenschmierung (MMS)

Auszug aus
Werner Degner, Hans Lutze, Erhard Smejkal

Spanende Formung

09/2015, 412 Seiten, € 39,99
ISBN: 978-3-446-44544-4
S.135-136

Minimalmengenschmierung bedeutet, dass bei Zerspanungsprozessen sehr geringe Mengen an Schmierstoff als Luft-Öl-Gemisch eingesetzt werden. Eine gezielte Versorgung der Spanungsstelle mit einem Schmierfilm ist die Voraussetzung für einen optimalen Wirkungsgrad.

Über ein externes Gerät wird ein Druckluftstrom und geringe Mengen Schmierstoff (8 ml/h tröpfchenweise) in einem Kapillarschlauch getrennt bis zum Mischkopf transportiert. Dort zerreißt der Luftstrom die Tröpfchen in kleine Partikel und verwirbelt sie gleichmäßig. Durch die Spindel und das Werkzeug gelangt das Luft-Öl-Gemisch an die Wirkstelle.

Neben der inneren Zufuhr durch die Spindel und das Werkzeug ist auch eine äußere Zuführung möglich. Jedoch ist eine Versorgung der Wirkstelle nur für Bohrtiefen bis l < 3D (D Bohrerdurchmesser) gewährleistet (Bild 1). In Bild 1 ist als Beispiel die Minimalmengenschmierung mit äußerer Zuführung beim Bohren gezeigt.

Bild 1:Minimalmengenschmierung; Beispiel „Äußere Zuführung“ [1]

Eine gezielte Versorgung der Spanungsstelle mit einem Schmierfilm ist die Voraussetzung für einen optimalen Wirkungsgrad.

Die auf dem Markt angebotenen Systeme unterscheiden sich z. Z. in der Art der Gemischzubereitung. Ohne Zugabe von Pressluft arbeitende Dosierpumpen bringen eine definierte Menge von Schmierstoff an die Wirkstelle. Bei den Unterdruckgeräten wird das Medium über eine extra Düsengestaltung aus dem drucklosen Behälter angesaugt. Weit verbreitet sind jedoch Überdruckgeräte, wobei zwei Strategien zur Gemischaufbereitung unterschieden werden.

Zum einen die Sprühgeräte mit Mischung von Medium und Druckluft im Behälter, bei denen das bereits fertige Gemisch (Aerosol) über einen Zuleitungsschlauch bis zur Wirkstelle transportiert wird. Zum anderen Geräte mit getrennter Medium- und Druckluftzuführung. Hier kann zwischen Ausführungsformen mit druckbeaufschlagtem Behälter und Dosierpumpengeräten unterschieden werden. Beim Erstgenannten werden durch den Überdruck im Vorratsbehälter das Medium und die Druckluft getrennt voneinander bis zum Mischkopf geführt. Bei den Dosierpumpengeräten fördert eine Kolbenpumpe das Medium aus einem drucklosen Behälter. Die Volumenmenge pro Kolbenhub und die Kolbenfrequenz sind in einem weiten Bereich frei einstellbar. Getrennt hiervon wird die Druckluftmenge dosiert. Bedingt durch den drucklosen Behälter kann das Medium auch während des Betriebes nachgefüllt werden. Der Medium- und Drucklufttransport geschieht in der Regel durch koaxiale Leitungen, bei denen die im Durchmesser kleinere Kühlschmierstoffleitung in der Druckluft geführt wird.

Der Einsatz dieser MMS-Systeme ist sinnvoll bei:

  • Vollhartmetall-Bohren
  • Vollhartmetall- bzw. Voll-Cermet-Fräsen
  • Ein- und Abstechoperationen
  • Gewindeherstellung u. a.

Allgemein wird zwischen Minimalmengenkühlschmierung (MMKS) und Minimalmengenschmierung (MMS) unterschieden [2]. Hinsichtlich der MMS ist die Kühlwirkung des Schmierstoffes gering.
Während einer Mindermengenschmierung (MS) werden Schmierstoffmengen von 1 l/min bei geometrisch bestimmten Schneiden und 2 l/min bei geometrisch unbestimmten Schneiden zum Einsatz gebracht. Bei der o. g. Minimalmengenschmierung (MMS) befinden sich Volumenströme von < 50 ml/h im Arbeitsbereich. Die bedarfsgerechte Dosierung mit Luft als Trägermedium (sowohl bei äußerer als auch bei innerer Zuführung), eine optimierte Zuführungs- und Düsentechnik, die Steuerungsanbindung sowie geeignete Schmierstoffe sind wichtige Voraussetzungen für die Effektivität der Minimalmengenschmierung (MMS).

Auszug aus
Werner Degner, Hans Lutze, Erhard Smejkal

Spanende Formung

09/2015, 412 Seiten, € 39,99
ISBN: 978-3-446-44544-4
S.135-136
Literaturhinweis

[1] Firmenkatalog „Trockenbearbeitung“. Fa. Kennametal Hertel Nr. 961.00 D (1999-03-00)

[2] Pauksch, E.; Holsten, S.; Linß, M.; Tikal, F.: Zerspantechnik – Prozess, Werkzeuge, Technologien. – 12. Auflage. – Wiesbaden: Vieweg + Teubner Verlag, 2008

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