Präzisionszerspanung mit biogenem Jatrophaöl als Kühlschmierstoff (PrioBioKSS)

Ziel des Forschungsprojekt PrioBioKSS ist die Entwicklung, Herstellung und Erprobung eines nichtwassermischbaren mineralölfreien Kühlschmierstoffs (KSS) für die Präzisionsbearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen (Hartmetall, Titan, etc.) mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide. Ausgangsstoff für den neuartigen KSS ist Jatrophaöl, das nicht lebens- oder futtermitteltauglich ist und darüber hinaus in keiner Ressourcen- und Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion steht. Um diesen Rohstoff für die Zerspanaufgaben zu qualifizieren, werden zuerst geeignete Raffinationsverfahren, Ölmodifikationen sowie Ansätze zur Minimierung des Additivbedarfs entwickelt. Der neue KSS wird dann in Technikumsversuchen evaluiert und für den Einsatz in der industriellen Metallzerspanung weiter verbessert. Ein wesentlicher Punkt ist die Untersuchung des Verhaltens des neuen Kühlschmierstoffs in den Feinstfiltrationsanlagen, und die Anpassung bzw. Weiterentwicklung dieser Peripherieanlagen für den industrietauglichen pflanzenölbasierten KSS-Einsatz. Des Weiteren wird der Kühlschmierstoff auch hinsichtlich bestehender Verfahren zur Rückgewinnung, Verwertung oder Entsorgung untersucht. Mit den gewonnenen Erkenntnissen erfolgt abschließend eine ökologische und ökonomische Gesamtbewertung des Jatrophaöl-basierten ühlschmierstoffs beginnend bei der Herstellung, über den Einsatz beim Zerspanprozess, bis hin zur Entsorgung im Vergleich mit den herkömmlichen mineralölbasierten KSS. Dieser Entwicklungsprozess erfolgt in einem unternehmensübergreifenden Lösungsansatz unter Beteiligung von kleinen und mittelständischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die führend im Bereich der Herstellung, Filtration, Anwendung Entsorgung und Bewertung von Kühlschmierstoffen sind.

Vorgehensweise:
– Rohstoffbeschaffung, Aufarbeitung und Weiterverarbeitung des Jatropharohöls und Entwicklung von Additiven und Rezepturen.
– Erprobung und Validierung des biogenen Kühlschmierstoffs im Labormaßstab und Qualifizierung für die industrielle Metallzerspanung.
– Entwicklung und Erprobung geeigneter Filtrationsmethoden
– Evaluierung von Verfahren zur Rückgewinnung, Verwertung oder Entsorgung des Jatrophaöl-basierten Kühlschmierstoffs.
– Ökologische und ökonomische Bewertung des neuen Kühlschmierstoffs, Vergleich mit herkömmlichen mineralölbasierten KSS.

Anwendungsgebiete:
Gesamte Branche der Metallzerspanung: Bau von Fahrzeugen aller Art (Straße, Luft, Raum und Wasser). Maschinen- Metall- und Anlagenbau. Eigenfertigung oder Zulieferer für Großunternehmen. Besondere Anwendungsgebiete sind Präzisionsbearbeitung und Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe. KSS-Hersteller und Hersteller von KSS-Peripherieanlagen (Filtration, Aufbereitung u.s.w.).

• A. Leistner Werkzeugtechnik GmbH + Co. KG
• CPT Präzisionstechnik GmbH Chemnitz
• DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Technische Universität Braunschweig
• TRANSOR Filter GmbH