Synergie von Kühlschmierstoff und Reiniger

Mit dem 2015 eingeführten Bonderite Dualcys Prozess für die Zerspanung und Reinigung hat das Henkel seine Marktpräsenz im Bereich der wassermischbaren Kühlschmierstoffe gestärkt. Bei Mapal führte die Technologie zu erheblichen Verbesserungen in sämtlichen Wettbewerbskriterien, vom Zeit-, Betriebsmittel-, Energie- und Entsorgungsaufwand bis hin zur Produktqualität und Prozesssicherheit.

„Wir arbeiten schon seit vielen Jahren erfolgreich mit Henkel zusammen“, sagt Andreas Rotenberger, Mitarbeiter des Bereichs Forschung & Entwicklung bei Mapal in Aalen. „Das neue Bonderite Dualcys Verfahren setzen wir erstmals bei der Zerspanung mit speziellen Sonderwerkzeugen ein, mit denen ein australischer Endkunde dann Bohrkronen für die Bergbauindustrie herstellt. Die Bauteile haben mitunter bis zu 200 Bohrungen, in die wir dann gehärtete Stahlstifte einkleben. Normalerweise müsste der zum Zerspanen verwendete Kühlschmierstoff vorher aus jeder dieser Bohrungen mit einem Lösemittel entfernt werden. Mit dem Bonderite Dualcys Prozess genügt es, die Bohrungen auszublasen.“

Der Markt der Metallbearbeitung ist durch eine Reihe anhaltender Trends und Herausforderungen gekennzeichnet, die für den Wettbewerbserfolg entscheidend sind. Im Segment der spanenden Bearbeitung betrifft dies unter anderem die Prozesskosten, die Arbeitsbedingungen und die Nachhaltigkeit sowohl der Betriebsmittel als auch der Verfahren. „Viele unserer Kunden legen verstärkt Wert auf die Sauberkeit des Arbeitsraums und stellen erhöhte Anforderung an die leichte Reinigung der Bauteile nach dem Bearbeiten, damit an dieser Stelle keine Produktionsengpässe in der Fertigung entstehen“, erläutert Jürgen Schöllkopf, Projektmanager Kühlschmierstoffe bei Henkel Adhesive Technologies. „Die Eigenschaften des Kühlschmierstoffs spielen hierfür eine bedeutende Rolle. Einerseits muss er hohe Schmierfähigkeit beim Zerspanen gewährleisten, andererseits darf er die anschließende Entfettung der Teile nicht erschweren.“

Um den Bonderite Dualcyc Prozess zu testen, hatte Mapal die Leistungsfähigkeit des Verfahrens in seinem Forschungs- und Entwicklungszentrum in Aalen mit ständig wechselnden Bauteilen, Bearbeitungssituationen, Verfahren und Werkstoffen erprobt. „Die Ergebnisse sind rundum überzeugend“, berichtet Rotenberger. „So konnte die Ausschleppung des Kühlschmierstoffs um weit über 50 Prozent reduziert werden, und neben einem geringeren Emulsionsverbrauch ergaben sich auch deutliche Energieeinsparungen, da das Reinigungsbad bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden kann. Gleichzeitig erzielten wir – mit zuverlässiger Wiederholgenauigkeit und erheblich schneller als vorher – absolut saubere Teile.“

Handfeste Vorteile

Bonderite Dualcys vereint die Vorteile des Kühlschmierstoffs Bonderite L-MR 21466 mit denen des Neutralreiniger Bonderite C-NE 10466. Der wassermischbare Kühlschmierstoff ist ein äußerst feindisperses, bakterizid- und borfreies Produkt mit hoher Schmierfähigkeit und hervorragender Spülleistung, die schon beim Zerspanen wie ein „Vorwaschgang wirkt“. Seine Mizellen (Emulsionstropfen) sind um 1/5 bis 1/10 kleiner als bei herkömmlichen, grobdispersen Schmierstoffen und präzise einstellbar. Der Reiniger entfaltet seine Wirkung schon bei Raumtemperatur (empfohlene Betriebstemperatur 45 °C), eignet sich für gängige Sprüh- und Tauchanwendungen und erfordert keinerlei Bor- oder Formaldehydzusätze zum Entfetten.

Statt wie bei Standardverfahren das Reinigungsbad zu entsorgen, kann dieses vollständig in den Kühlschmierstoff recycelt werden, ohne dessen Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen. Insgesamt zeichnen sich die Komponenten des Prozesses bei gängigen Wasserhärten durch eine sehr geringe und stabile, berechenbare Schaumbildung aus. Sie eignen sich für die meisten eisen- und nicht-eisenhaltigen Werkstoffe – einschließlich Aluminium, Aluminiumlegierungen und Titanverbindungen sowie Graugussmaterialien und Stahllegierungen – und sorgen für ausgezeichneten Korrosionsschutz. Im Einsatz bei Mapal erwies sich das Verfahren außerdem als ideale Lösung zum Reiben von Aluminium und Titan.

Die bearbeiteten Oberflächen sind weitaus trockener und weniger „ölig“ als bei Standardverfahren, sodass weniger Kühlschmierstoff ausgeschleppt wird. Damit reduziert sich die typische Nachfüllrate der Emulsion von 2,0 auf 0,4 Prozent, wobei schon der Erstansatz um bis zu zwei Drittel geringer ist. Darüber hinaus trägt der Prozess auch dazu bei, die Maschinen sauberer und trockener zu halten. Die hohe Spülwirksamkeit führt außerdem dazu, dass auch die über Späneförderer ausgetragenen Metallspäne trockener sind als bei herkömmlichen Verfahren. Das macht die Entsorgung wirtschaftlicher und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit.

Schnelle Amortisierung

Als unmittelbare und kostenwirksame Alternative zu herkömmlichen Systemen kann Bonderite Dualcys ohne sonstige Änderungen oder weitere Investitionen in bestehenden Anlagen eingesetzt werden, sodass sie sich rasch bezahlt macht.

„In der Summe erschließt die Umstellung auf den Bonderite Dualcys Prozess eine Kostenersparnis von bis zu 40 Prozent“, sagt Schöllkopf. „Wir bieten außerdem einen entsprechenden Mehrwertrechner, um die Wirtschaftlichkeit auf der Grundlage kundenspezifisch konfigurierbarer Prozessparameter zu quantifizieren Der Kunde sieht sofort, welche Einsparungen möglich sind.“

Bonderite Dualcys ist Teil des umfassenden Portfolios an Prozesslösungen von Henkel für die Metallverarbeitung entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Gießen über die mechanische Bearbeitung bis hin zur Montage. So setzt Mapal zum Verkleben der Stahlstifte in seinen Sonderwerkzeugen für Bergbaubohrkronen ein Loctite Produkt von Henkel ein. „Unsere Kunden erwarten innovative und zuverlässige Werkzeugkonzepte für eine möglichst wirtschaftliche und nachbearbeitungsarme Fertigung“, sagt Rotenberger abschließend. „Das setzt voraus, dass wir in der Lage sind, ihnen als qualifizierter Technologiepartner in allen Bereichen rund um den Zerspanungsprozess zur Seite zu stehen. Als kompetenter Lösungsanbieter mit wirtschaftlichen und nachhaltigen Produkten wie Bonderite Dualcys ist Henkel für uns ein wichtiger Partner im Rahmen dieser Strategie.“

Henkel AG & Co. KGaA
www.henkel.de

Mapal Dr. Kress KG
www.mapal.com