Untersuchung der Wechselwirkung von CFK mit Kühlschmierstoffen

Abstract

Der Einsatz von Kühlschmierstoffen (KSS) bei der Zerspanung ist in der metallbearbeitenden Industrie weit verbreitet. Durch den kühlenden und schmierenden Effekt können nicht nur die Standzeiten der Werkzeuge sondern auch die Oberflächenqualitäten der zerspanten Bauteile erhöht werden. Für die Zerspanung von Faserverbundkunststoffen werden KSS bisher nur vereinzelt eingesetzt. Einer Umfrage aus 2014 zufolge führen mehr als 50 % der Anwender die Zerspanung von CFK trocken durch und nur 16 % nutzen die Überflutungskühlschmierung. Aufgrund der sehr kleinen und lungengängigen Partikel sind bei der Trockenzerspanung eine Kapselung des Zerspanungsprozesses und eine Absaugung des FVK-Staubs in der Zerspanungsmaschine notwendig. Delaminationen und herausstehende ungeschnittene Fasern sind bei der Trockenzerspanung häufige Bearbeitungsfehler. Der Werkzeugverschleiß ist durch die starke Abrasivität der harten Fasern hoch, sodass hochpreisige Werkzeuge aus polykristallinem Diamant oder mit speziellen Beschichtungen und Geometrien eingesetzt werden müssen.