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maschine+werkzeug 08/2016

Zerspanung mit Stickstoff

Maschinen

Bearbeitungszentren - Die Zerspanung mit Flüssigstickstoffkühlung ist ein relativ junges aber sehr effizientes Verfahren. Okuma und 5ME bündeln ihre Kräfte und zeigen die Vorzüge der Kühlung mit flüssigem Stickstoff.

Mit kryogener Technik läuft der Werkstattbetrieb in der spanenden Fertigung effektiv und umweltfreundlich.

Die Zerspanung mit Flüssigstickstoffkühlung kurz kryogene Bearbeitung ist eine relativ neue, revolutionäre Fertigungstechnologie, die gleichzeitig Durchsatz, Qualität und Werkzeugstandzeit erhöht sowie Zykluszeiten reduziert. Sie erweist sich als besonders effizient bei der Bearbeitung spezieller Werkstoffe, wie sie häufig in der Fertigung von Komponenten für die Luftfahrtindustrie eingesetzt werden beispielsweise Titan und Inconel.

Stickstoff ist mit 78 Prozent der Hauptbestandteil der Luft, die wir atmen; er ist sicher und einfach in der Handhabung. Flüssigstickstoff (liquid nitrogen = LN) ist ebenfalls einfach zu handhaben, erfordert jedoch aufgrund seiner Eigenschaft als Kältemedium (bis 196 °C) einige Sicherheits- und Schutzmaßnahmen wie das Tragen von Handschuhen und Schürzen beim Umgang mit Werkzeugen.

Flüssigstickstoff wird zwar erst seit relativ kurzer Zeit in der zerspanenden Bearbeitung eingesetzt, hat sich jedoch in anderen Industriezweigen bereits bestens bewährt. Das Schockgefrieren von Lebensmitteln ist ein bereits seit Jahrzehnten erfolgreich angewandtes Verfahren.

Stickstoff ist umweltfreundlich. Er bildet, im Gegensatz zu anderen Kühlschmiermitteln, keine gesundheitsschädlichen Dämpfe und Nebel, die an Kleidung anhaften oder mit der Luft eingeatmet werden, und stellt damit auch kein Gesundheitsrisiko für Bediener dar.

Auch das Spänemanagement ist ohne flüssige Kühlschmierstoffe einfacher, da die Späne nicht mehr nass und schwer werden und zusammenhaften. Stattdessen bleiben sie trocken und leicht und sind damit sehr leicht zu transportieren. Zudem entfällt die Ausrutsch- und Sturzgefahr bei der Späneentsorgung aufgrund der Ölrückstände aus dem Kühlschmierstoff.

Die Vorrichtung für die kryogene Bearbeitung muss nicht dauerhaft an der Maschine installiert sein. Die Hardware lässt sich leicht von der Maschine entfernen, um anstelle der Kühlung mit Flüssigstickstoff Kühlschmierstoff durch die Spindel zuzuführen. Flüssigstickstoff ist erschwinglich und zu konkurrenzfähigen Preisen von kommerziellen Anbietern erhältlich. Typischerweise amortisiert sich die Investition in eine kryogene Bearbeitungsvorrichtung innerhalb von zwölf Monaten.


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Hommel GmbH

Donatusstraße 24
DE 50767 Köln
Tel.: 0221-5989-0
Fax: -200

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