Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Besser schmieren ohne Öl

08.05.2012
Das läuft ja wie geschmiert – mehr noch als auf Öl trifft das auf wässrige Biopolymer-Lösungen zu. Zum Einsatz kommen sie als Kühlschmierstoff etwa in der Bearbeitung von Hartmetallen, für Werkzeuge, mit denen Werkzeuge hergestellt werden.

Die Metallbearbeitung spielt in der Industrie eine große Rolle. Beim Bohren, Fräsen, Drehen oder Schleifen werden Kühlschmierstoffe eingesetzt, um Werkstücke und Werkzeuge beim Bearbeiten vor Überhitzung und zu großem Verschleiß zu schützen. Basis für die derzeit üblichen Schmierstoffe ist Mineralöl.


Dr. Peter Eisner, Dr. Michael Menner und Andreas Malberg. Sie entwickelten einen Kühlschmierstoff aus wässrigen Biopolymeren. Mit der Erkenntnis: »Wasser schmiert wie Öl«, überraschten sie die Schmierstoffindustrie. © Dirk Mahler/Fraunmhofer

Das hat Nachteile: Fossile Mineralöle entstammen endlichen Ressourcen, transportieren relativ wenig Wärme vom Werkstück ab, sind gesundheitsschädlich und können zudem in Brand geraten. Das erfordert einen erhöhten technischen Aufwand, etwa für Arbeitssicherheit, Brandschutz und Entsorgung. Alternative Schmierstoffe sind gefragt.

Nachwachsende Rohstoffe als Schmieradditive
Die Idee von Andreas Malberg, Dr. Peter Eisner und Dr. Michael Menner vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising klingt ebenso einfach wie überraschend: Schmieren mit Wasser, nicht mit Öl. »Am IVV arbeiten wir schon lange am Thema Kühlschmierstoffe«, sagt Michael Menner. »In zwei vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekten haben wir es geschafft, das Öl durch Wasser zu ersetzen. Eine überraschende Erkenntnis dabei war, Wasser schmiert auch nicht schlechter als Öl, wesentlich sind die Additive«. Im Fall von Wasser kann der Zusatz von natürlichen Polymeren die Schmiereigenschaften deutlich verbessern. Die Freisinger Forscher machten sich daran, nachwachsende Rohstoffe, etwa Zellulosen, Stärken oder bakterielle Polysaccharide zu testen und für den Einsatz als Schmieradditiv zu verbessern. Ihr Ziel: Das Wasser mit den Biopolymeren dickflüssiger zu machen, dann schmiert es besser.

Damit aus der Idee ein markttaugliches Produkt wurde, kamen weitere Partner ins Boot: Das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der Uni Braunschweig sowie die Carl Bechem GmbH aus Hagen – ein Schmierstoffhersteller. Die Basisflüssigkeit des IVV, das dickflüssige Wasser, wurde verbessert, also mit wasserlöslichen Additiven etwa für den Korrosionsschutz versehen. So wird sie den Ansprüchen in der Bearbeitung gerecht: hohe Temperaturen und starke Scherbeanspruchung bestehen.

Vorteile des dicken Wassers: umwelt- und hautverträglich, brennt nicht
Abgesehen von den deutlich geringeren Umweltbelastungen und der hohen Rohstoffeffizienz weist der neue Schmierstoff auch technologische Vorteile auf. Zum Beispiel vermindert er den Verschleiß und verlängert die Werkzeugstandzeiten. Außerdem lassen sich die bearbeiteten Teile einfacher reinigen. Das senkt die Kosten und verbessert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Produktion. »Die Umstellung auf den neuen Schmierstoff ist für die Unternehmen recht unkompliziert«, sagt Peter Eisner. »Im Prinzip können nach einer gründlichen Reinigung dieselben Kreislaufsysteme an den Bearbeitungsmaschinen genutzt werden«. Zusätzlich erhöht der Einsatz des wässrigen Schmierstoffs die Arbeitssicherheit und -hygiene: Es bilden sich keine Ölnebel mehr, weniger Biozide werden zugegeben, er riecht besser und ist hautverträglicher.

Für den mineralölfreien Kühlschmierstoff aus wässrigen Biopolymer-Lösungen zur Anwendung in der Metallbearbeitung erhalten Dr. Peter Eisner, Dipl.-Ing. Andreas Malberg und Dr. Michael Menner einen der Joseph-von-Fraunhofer-Preise 2012. Der neu entwickelte Schmierstoff wird bereits unter dem Produktnamen BERUFLUID von der Carl Bechem GmbH vertrieben und in verschiedenen metallbearbeitenden Unternehmen in der Werkzeugherstellung, im Maschinenbau, in der Automobil- und Luftfahrtindustrie und der Medizintechnik eingesetzt.

Andreas Malberg | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/mai/besser-schmieren-ohne-oel.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Projekt CeGlaFlex: Hauchdünne, bruchsichere und biegsame Keramik und Gläser
24.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Löschbare Tinte für den 3-D-Druck
24.04.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie