Kooperationsprojekt „spanende Bearbeitung bleifreier Stähle“ mit gemeinsamer Förderung durch ZoZ und FMI

Im Zusammenhang mit der Vermeidung des Eintrags von toxischen Stoffen in

die Umwelt, dem Schutz des Menschen sowie aufgrund der hierzu geltenden

Regeln und Gesetze (EU-Direktive 2005/673/EG, RoHS-Richtlinie) wird Blei als Legierungsbestandteil von Stählen zukünftig immer weiter aus Konstruktionsmaterialien verdrängt. Die zerspanungsunterstützenden Eigenschaften von Blei (bspw. Verbesserung des Spanbruchs, Schmierfähigkeit, verringerte Zerspankräfte, Werkzeugschonung) müssen mittels alternativer Legierungszugaben substituiert werden.

Zielsetzung:

Ziel des Projekts ist die Darstellung geeigneter Rahmenbedingungen (Bearbeitungsparameter, Werkzeuge und Kühlschmierstoffzufuhr) für die
prozesssichere und wirtschaftliche Bearbeitung eines bleifreien, fertigungstechnisch relevanten Stahlwerkstoffs auf Bestandsmaschinen. Die
Zerspanbarkeit des Werkstoffs wird an einem bleibehafteten Stahlwerkstoff mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften referenziert. Beispielhafte
Anwendungsszenarien sind die Fertigung von Verschlussschrauben, Entlüftungsventilen, Düsen und weitere kompakte Massendrehteile, die sich
auf Mehrspindeldrehautomaten fertigen lassen. Als Vertreter eines bleifreien Automatenstahls wird der Werkstoff 1.0715 herangezogen, der im Vergleich
mit dem bleilegierten Automatenstahl 1.0718 verglichen wird.

Es ist vorgesehen, die Zerspanungsuntersuchungen am Beispiel von Bearbeitungsprozessen mit besonderen Anforderungen an einen zuverlässigen
Spanabtransport durchzuführen. Es ist daher geplant, das Vollbohren sowie die Folgeprozesse Ausdrehen, Gewindebohren und Gewindestrehlen zu
betrachten. Die Festlegung von Beispielbauteilen sowie der konkreten Bauteildimensionen wird zuvor gemeinsam mit Anwendern aus den Gremien
ZoZ und FMI festgelegt.

Untersuchungen zum Einfluss von Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoff sind nicht Gegenstand der Untersuchungen, da hierzu bereits taugliche
Lösungen verfügbar sind.

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