Kühlschmierstoffe
(KSS) werden eingesetzt, um die Bearbeitungszone zu kühlen, zu schmieren und
Späne abzutransportieren. Dadurch werden der Werkzeugverschleiß reduziert und
die Ausschussrate von Werkstücken verringert. Die Eigenschaften von KSS werden
dabei maßgeblich durch ihre Zusammensetzung bestimmt. Nach DIN 51385 werden KSS
in wassermischbare und nichtwassermischbare KSS eingeteilt. Diese beiden
konventionellen KSS-Typen enthalten jedoch in der Regel Mineralöle und werden
in energieintensiven Kreisläufen geführt, was zu ökonomischen und ökologischen
Nachteilen führt. Alternative Ansätze wie biobasierte KSS und insbesondere die
Minimalmengenschmierung (MMS) sind daher Gegenstand aktueller
Forschungstätigkeiten.
Für
KSS-intensive Prozesse, wie z.B. Schleifprozesse, konnte sich die MMS bislang
noch nicht durchsetzen. Dieser Umstand ist insbesondere auf die mangelnde
Kühlwirkung der MMS-Fluide zurückzuführen, weshalb sich aktuelle
Forschungsvorhaben mit der Erweiterung der MMS beschäftigen. Auch biobasierte
KSS werden selten eingesetzt, weil hier eine grundlegende Bewertung des
Einflusses auf des Gesamtsystem Produktionsmaschine sowie der zugehörigen
KSS-Peripherie fehlt.
Häufig werden MMS
und biobasierten KSS geringere Umweltwirkungen zugeschrieben, als ihren
fossilbasierten Äquivalenten. Hierfür fehlt jedoch bisher die Datengrundlage,
da keine umfassende Umweltbilanzierung der verschiedenen Kühlschmiermethoden
umgesetzt wurde. Dies soll im Rahmen dieser Arbeit umgesetzt werden. Hier sind
folgende Teilaufgaben umzusetzen:
- Erarbeitung des
Stands der Technik und Forschung zum Thema alternative Kühlschmiermethoden in
der Zerspanung und deren Umweltwirkungen
- Definition von
zu vergleichenden Kühlschmiermethoden in Abstimmung mit den Betreuenden
- Vergleichende
Umweltbilanzierung von Kühlschmiermethoden nach herkömmlichen und neuartigen
Methoden (z.B. MMS und / oder biobasierte KSS) in Anlehnung an ISO 14040
- Ziel
und Untersuchungsrahmen
- Sachbilanz
- Wirkungsabschätzung
- Interpretation
- Ableitung von
Handlungsempfehlungen zur Nutzung und Optimierung von Kühlschmiermethoden
Die
studentische Arbeit kann auf deutscher oder englischer Sprache verfasst werden.
Bei Interesse
würde ich mich über eine Mail mit deinem Lebenslauf und deinem aktuellen
Notenspiegel an f.wanielik@tu-braunschweig.de
freuen, in der du auch kurz beschreibst was dich an dem Thema interessiert.
Art:
- Studienarbeit(Master)
- Masterarbeit
Fachrichtungen: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltingenieurwesen, Technologie-orientiertes Management u.a.
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 30.01.2024