KryoSonic – Untersuchungen zur Kombination von ultraschallunterstützter Zerspanung und kryogener Minimalmengenschmierung

Steigende Ansprüche an Bauteileigenschaften führen zur Entwicklung von Hochleistungswerkstoffen, bei denen herkömmliche Fertigungsverfahren aus ökonomischer und ökologischer Sicht an ihre Grenzen stoßen. In den vergangenen Jahren wurden zwei Technologien entwickelt, die sich insbesondere bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen wie der Titanlegierung Ti 6Al 4V gegenüber konventionellen spanabhebenden Verfahren auszeichnen. Die ultraschallunterstützte Bearbeitung ermöglicht es, die Zerspankräfte zu reduzieren und die Werkzeugstandzeit zu erhöhen. Die kryogene Minimalmengenschmierung verhindert das Auftreten hoher Bearbeitungstemperaturen und ermöglicht bei gleichen Standzeiten höhere Zerspanungsvolumen. Als logische Konsequenz soll in diesem Projekt der Einfluss von ultraschallunterstützen Fräs- und Schleifprozessen in Kombination mit einer kryogenen Minimalmengenschmierung auf die Zerspanbarkeit von höher- bzw. hochfesten Werkstoffen wie Ti 6Al 4V und dem Glaskeramikwerkstoff Zerodur untersucht werden. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Betrachtung der Zerspankräfte, der Werkzeugstandzeit, des Zeitspanvolumens sowie der Beeinflussung der Mikro-und Makrozustände der Werkstückoberfläche. Das Ziel ist es, die Effekte der Technologieüberlagerung zu identifizieren und konkrete Applikationen zu erschließen.