Minimalmengenschmierung für die Schwerzerspanung: Ein praktischer Leitfaden

Stahlwerke und Schwermaschinenwerkstätten akzeptieren seit langem Hochwasser als Preis für ihre Geschäftstätigkeit. Pumpen, Tanks, Nebelabscheider, Sumpfwartung, Entsorgungsverträge – die Liste geht weiter, und damit auch die Kosten. Die Minimalmengenschmierung (Mindestmengenschmierung, MMS) durchbricht dieses Muster, indem sie einen genau dosierten Luft- und Ölstrom in die Schneidzone liefert und dabei nur einen Bruchteil der Flüssigkeit verbraucht, die ein herkömmliches System verbraucht.

In den zwei Jahrzehnten, in denen wir Hochleistungswerkzeugmaschinen für metallurgische Anlagen bauen, haben wir miterlebt, wie sich MMS zu einem praktischen Werkstattstandard entwickelt hat. Es ist kein Ersatz für jede Kühlstrategie, aber es ist eine ernsthafte Option zur Verbesserung der Werkzeugstandzeit, der Oberflächengüte und der Nachhaltigkeit in der Werkstatt. Dieser Leitfaden erklärt, was MMS ist, wie es funktioniert und wo es bei der Schwerzerspanung am sinnvollsten ist.

Was ist Minimalmengenschmierung?

Minimalmengenschmierung ist eine umweltfreundliche Technik, bei der eine sehr kleine Menge Druckgas und Schmiermittel auf die Schneidzone gesprüht wird. Anstatt das Werkstück literweise mit Kühlmittel zu überschwemmen, verwendet MMS einen feinen Nebel aus Öl oder synthetischem Ester. Der typische Verbrauch liegt bei einigen Unzen pro Schicht und Werkzeug.

MMS wird auch als nahezu trockene Bearbeitung bezeichnet, da sich der Prozess eher wie Trockenschneiden als wie Nassschneiden verhält. Die geringe Ölmenge reduziert die Reibung zwischen Schneide und Werkstück, während die Druckluft als Träger fungiert und für etwas Kühlung sorgt. Der Ölfilm minimiert die Kantenbildung und verhindert Werkzeugverschweißungen.

Wie MQL funktioniert

Ein MMS-System besteht aus drei Kernelementen: einem Ölreservoir, einem Dosiergerät und einer Düsenbaugruppe. Die Pumpe fördert Schmierstofftröpfchen in eine Druckluftleitung. Die Luft zerstäubt das Öl in sehr feine Tröpfchen und erzeugt so einen schmalen, schnellen Sprühnebel, der direkt auf die Schneidkante gerichtet werden kann.

Die Abgabe kann extern über eine feste Düse oder über die Spindel erfolgen. Bei der schweren Dreh- und Walzbearbeitung ist die externe Anwendung in der Regel ausreichend und lässt sich leichter nachrüsten. Der Schlüssel liegt in der Konsistenz: Das Spray muss in der Schneidzone bleiben, ohne abzudriften, zu tropfen oder das Werkzeug zu beschädigen.

MMS vs. Flutkühlmittel: Ein direkter Vergleich

Um zu verstehen, wo MQL passt, ist es hilfreich, es direkt mit Flutkühlmittel über die Faktoren zu vergleichen, die in der Werkstatt wichtig sind.

Wo MMS echte Ergebnisse in der Schwerzerspanung liefert

MMS funktioniert am besten, wenn der Werkzeugdruck hoch ist, der Prozess kontinuierlich abläuft und die Wiederholbarkeit der Oberfläche wichtig ist. Drei Schwerindustriebereiche stechen hervor: Walzendrehen, Musterplattenfräsen und Walzenringschleifen.

Dreh- und Rolldreharbeiten

Große Rollen sind anspruchsvolle Werkstücke. Ihre Größe und ihr Gewicht sorgen für einen längeren Werkzeugeingriff und die bearbeitete Oberfläche bestimmt die Qualität des nachfolgenden Stahlblechs. MMS hilft auf zwei Arten: Es verringert die Reibung an der Schneidkante und vermeidet die thermische Verformung, die auftreten kann, wenn eine große Rolle mit Kühlmittel durchnässt wird. Mit einem stabilen Ölfilm erzeugt das Werkzeug einen gleichmäßigeren Durchmesser und eine bessere Oberflächengüte.

CK8450 CNC-Rollendrehmaschine zum Mehrdurchgangsdrehen von Stahl- und Gusseisenrollen Diese CNC-Walzendrehmaschine ist für das präzise Drehen großer Stahl- und Gusseisenwalzen in mehreren Durchgängen konzipiert. Mit MMS-Spray werden Reibung und thermische Verformung reduziert, die Werkzeugstandzeit verbessert und eine konsistente Rollengeometrie aufrechterhalten. Produkt anzeigen →

Unsere eigene Erfahrung mit Anwendungen für CNC-Rolldrehmaschinen unterstützt dieses Prinzip. Maschinen wie die CK8450 sind für das präzise Mehrdurchgangsdrehen von Stahl- und Gusseisenwalzen konzipiert. In Kombination mit einem richtig abgestimmten MMS-Spray bleibt die Schneidflüssigkeit dort, wo sie benötigt wird, ohne Verschwendung und ohne Schmutz. Das Ergebnis ist eine messbare Verbesserung der Werkzeugstandzeit und der Rollengeometrie.

Fräs- und Musterplattenarbeiten

Musterplatten und großprofilige Frästeile erzeugen Schnittunterbrechungen und hohe Spanlasten. MMS arbeitet mit Vielzahnfräsern, indem es die Kanten beschichtet hält und die Späne mit Druckluft herausdrückt. Da sich so wenig Öl ablagert, gibt es keine klebrigen Rückstände, die den automatischen Werkzeugwechsel oder die Teilehandhabung beeinträchtigen könnten.

CXK9550 CNC-Dreh- und Fräszentrum für die Multiprozess-Walzenbearbeitung Dieses Dreh- und Fräszentrum bewältigt unterbrochene Schnitte und hohe Spanlasten und unterstützt gleichzeitig einen saubereren Betrieb mit MMS. Es automatisiert die Rollnutbearbeitung für Sphäroguss-, Wolframkarbid- und Schnellarbeitsstahlwalzen. Produkt anzeigen →

Die Dreh- und Fräsmaschine CXK9550 in unserem Sortiment ist auf die Arbeit mit mehreren Prozessen ausgelegt. Wenn MMS hinzugefügt wird, sorgt es für eine sauberere Arbeitsumgebung und niedrigere Verbrauchsmaterialkosten, während gleichzeitig die für die Modellplattenproduktion erforderliche Dimensionsstabilität erhalten bleibt.

Schleifen und Rollringfinishen

Schleifen war traditionell die schwierigste Anwendung für MMS, da Schleifscheiben an vielen Schnittpunkten Wärme erzeugen und die Späne nur schwer mit Luft bewegt werden können. Fortschritte bei synthetischen Esterflüssigkeiten und Hochdruckzerstäubungsdüsen haben MMS jedoch für viele Walzring- und Rundschleifvorgänge geeignet gemacht.

Bei der Rollringbearbeitung liegt der Vorteil häufig in der thermischen Stabilität. Ein kompakter Ölnebel mit geringem Volumen bringt weniger Wärme auf das Werkstück als Flutkühlmittel und verringert so das Risiko von Ovalität und Maßabweichung. Moderne starre Schleifmaschinen können eine geringere Kühlleistung durch kontrollierte Vorschübe und Ausfeuerdurchgänge ausgleichen.

SK001-5 Intelligente CNC-Rollringschleifmaschine mit hoher Steifigkeit Diese Schleifmaschine ist für Hartmetall-Wälzringe mit einem flexiblen CNC-System und einer Regelung konzipiert. Seine Steifigkeit und intelligente Programmierung ermöglichen stabile, nahezu trockene Schleifzyklen und reduzieren thermische Drift und Ovalität. Produkt anzeigen →

In diesem Zusammenhang ist eine Maschine wie die hochsteife CNC-Rollringschleifmaschine SK0015 ein guter Kandidat. Sein intelligentes Steuerungssystem erleichtert die Abstimmung des Mahlzyklus für einen nahezu trockenen Betrieb.

Auswahl des richtigen Flüssigkeits- und Abgabesystems

Wenn Sie sich für einen MMS-Test entscheiden, sollten Sie sich sorgfältig mit der Flüssigkeitschemie auseinandersetzen. Synthetische Ester sind ein beliebter Ausgangspunkt, da sie eine hohe Schmierfähigkeit mit thermischer Beständigkeit kombinieren. Mineralöle sind günstiger, werden aber schneller abgebaut, und Flüssigkeiten auf pflanzlicher Basis können empfindlich auf Oxidation reagieren.

Ebenso wichtig ist das Liefersystem. Achten Sie auf einstellbare Sprühraten, robuste Filter und einen konstanten Luftdruck. In feuchten Umgebungen verhindert ein Adsorptionstrockner an der Druckluftleitung, dass Wasser das Öl verunreinigt. Beginnen Sie konservativ mit einem Vorgang, den Sie gut kennen, und messen Sie dann die Veränderung des Werkzeugverschleißes, der Oberflächenbeschaffenheit und des Flüssigkeitsverbrauchs.

Praktische Überlegungen zur Einführung von MMS

Die Einführung von MMS erfordert nicht den Austausch jeder Maschine in der Werkstatt. Ein praktischer Ansatz beginnt mit einer Operation, einem Tool und einem Monat Daten.

1. Wählen Sie einen stabilen Prozess, bei dem Sie den Einfluss des Schmiermittels isolieren können.
2. Legen Sie eine Basislinie für Werkzeuglebensdauer, Oberflächengüte, Spindellast und Flüssigkeitskosten pro Teil fest.
3. Stimmen Sie das MMS-Spray auf die jeweilige Werkzeug- und Materialkombination ab.
4. Messen Sie nach zwei bis drei Wochen erneut und vergleichen Sie die Ergebnisse.
5. Erweitern Sie schrittweise auf ähnliche Vorgänge und dokumentieren Sie dabei die gewonnenen Erkenntnisse.

Auch die Schulung der Bediener ist wichtig. Eine Düse, die fünf Zentimeter vom Ziel entfernt ist, kann das Ergebnis ruinieren. Daher machen klare Anweisungen und einfache Positionsprüfungen einen echten Unterschied. Es ist auch wichtig, die Spanabfuhr zu überprüfen, da MMS die Späne nicht mit einem Kühlmittelstrahl wegspült. Gute Spanbrecher und die richtige Werkzeuggeometrie sind unerlässlich.

Als Hersteller von Werkzeugmaschinen für die Stahlindustrie unterstützen wir unsere Kunden regelmäßig bei dieser Art von Umstellung. Die komplettes Sortiment an Hochleistungs-Werkzeugmaschinen Unser Angebot umfasst Walzendrehmaschinen, Schleifmaschinen und Fräszentren, die für die MMS-gestützte Bearbeitung konfiguriert werden können. Die Zusammenarbeit mit einem Partner, der über praktische Erfahrung in der Schwerzerspanung verfügt, hilft Ihnen, häufige Fehler zu vermeiden.

Minimalmengenschmierung ist kein Nischenexperiment mehr. Bei der Schwerzerspanung bietet es eine echte Reduzierung der Flüssigkeitskosten, des Abfalls, des Wartungsaufwands und der Umweltbelastung. Der Schlüssel liegt darin, die richtige Maschine, die richtige Flüssigkeit und die richtige Anwendungsmethode miteinander zu kombinieren.

Bei Jiangsu Dingshun Heavy Duty Machine Tool Co., Ltd. bauen wir Hochleistungsgeräte für reale Produktionsherausforderungen. Wenn Sie MMS für Walzenbearbeitung, Schleifen oder Musterplattenfräsen evaluieren, nehmen Sie sich die Zeit, es an Ihren eigenen Komponenten zu testen. Mit der richtigen Einrichtung wird MMS zu einem direkten Gewinn für Ihre Werkstatt, Ihr Budget und Ihre Bediener.