Jedes Jahr machen Lehrlinge in der Metallindustrie auf konventionellen Dreh- und Fräsmaschinen ihre ersten Schritte in der Metallbearbeitung. Unser Wunsch wäre es, dass sie dabei die herausragende Leistung der Quasi-Trockenbearbeitung kennenlernen – und in den Genuss einer sauberen Arbeitsumgebung kommen. So ist es nach unserer Auffassung längst an der Zeit, mit dieser sauberen und ökologischen Technologie insgesamt das Berufsbild des Mechanikers positiv zu verändern und damit wieder attraktiver für junge Menschen zu machen.

Aber stösst die Quasi-Trockenbearbeitung auf konventionellen Maschinen nicht an ihre Grenzen? Ein Praxistest gibt Aufschluss.

Quasi-Trockenbearbeitung auf konventionellen Maschinen

Die Zutaten für einen Versuch sind überschaubar: Man nehme eine kleine konventionelle Fräsmaschine, einen grossen Block Alu und ein 2-Düsen Unilube System.

In unserem Szenario setzten wir einen mit Wendeplatten bestückten Schruppfräser (Planfräser) mit Durchmesser 50 mm ein. Damit wurde ein Alublock AlMgSi 0.5 mit einer Breite von 40 mm überfräst. Die Tiefenzustellung wurde anschliessend in mehreren Durchgängen erhöht.

Schnittdaten

Vc = 112 m/min
n = 710 min-1
ap = 10 mm
ae = 40 mm
Fz = 0.08
Vf = 400 mm/min
Ölverbrauch: 2.8 ml/h

Versuchsverlauf und Herausforderungen

Die maximale Tiefenzustellung (ap) der Wendeplatte wurde bei 10 mm erreicht. Der Vorschub pro Zahn (fz) wurde anschliessend stetig erhöht. Dann war leider aufgrund der Maschinenleistung Schluss. Mit einem fz-Wert von 0.1 pro Zahn verlangsamte die Spindel die Drehzahl bis zum Stillstand und das Werkzeug verschob den Alublock samt Schraubstock. Kaltverschweissungen gab es dank der Minimalmengenschmierung trotzdem keine.

Nach dem erneuten Ausrichten des Schraubstockes und einer Werkzeugkontrolle wurde der Vorschub pro Zahn auf 0.08 gesenkt. Mit diesem fz-Wert konnten ohne Probleme mehrere Durchgänge gefräst werden. Die Spindel geriet zwar sichtlich an die Belastungsgrenze; das Resultat war jedoch einwandfrei.

Spasseshalber wurde dann eine der zwei Schmierdüsen entfernt – und siehe da, beim nächsten Durchgang kam das Werkzeug sehr rasch zu stehen und die Wendeplatten wiesen sehr starke Kaltverschweissungen auf.

Zeigt Aluminiumspäne auf einem Maschinentisch nach dem Einsatz von Unilube Minimalmengenschmierung.

Überzeugendes Ergebnis

Leistung hat immer eine Grenze – in diesem Fall war sie durch die konventionelle Fräsmaschine begrenzt. Unsere Erfahrung zeigt allerdings, dass bei einer korrekt ausgelegten Verbrauchsschmierung das Werkzeug seine volle Leistung entfalten kann und häufig sogar noch höhere Schnittgeschwindigkeiten gefahren werden können. Und dies bei einem Ölbedarf von nur gerade einmal 2.8 Milliliter pro Prozessstunde!

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